Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Диагностирование электрооборудования
Диагностирование систем электроснабжения
В систему электроснабжения входят; аккумуляторная батарея (АБ), генератор, регулятор напряжения (РР), контрольно-измерительные приборы, провода, контакты и предохранители.
Диагностирование АБ
При диагностировании АБ контролируют следующие параметры: уровень и чистоту электролита; чистоту поверхности блока, крышек и вентиляционных отверстий; целостность блока АБ; плотность электролита и наличие сульфатации; напряжение АБ и каждого элемента под нагрузкой и без нее; емкость АБ.
Уровень электролита должен быть на 10 – 15 мм выше поверхности сепараторов. Причинами снижения уровня электролита являются высокая температура окружающей среды (при 30 0С уровень снижается на 1 мм в сутки), трещины в блоке, перезаряд АБ.
Чистота крышек. При попадания электролита на крышку он замыкает полюсные выводы полублоков пластин, что ускоряет саморазряд АБ.
Чистота электролита проверяется с помощью стеклянной трубочки или ареометра по наличию примесей.
Загрязненный электролит ускоряет саморазряд АБ за счет возникновения паразитных токов в активной массе при образовании гальванических пар между свинцом и другими металлами, попавшими на пластины АБ (наиболее распространено загрязнение железом).
Из-за образования местных токов происходит электролиз воды, поэтому из электролита будут выделяться пузырьки газов (Н2 и О2).
Плотность электролита. При снижении плотности возрастает внутреннее сопротивление батареи и снижается её ёмкость, при увеличении плотности ускоряется разрушение активной массы пластин, что снижает срок службы и ёмкость АБ.
При разряде АБ ее плотность снижается, следовательно, по ней можно судить о степени разряженности АБ. Снижение плотности на 0,01 г/см3 соответствует разряду АБ примерно на 6 %.
Р = 6(γэн – γэ),
где Р – степень разряда АБ, %;
γэн – номинальная плотность электролита, г/см3;
γэ – плотность электролита в момент замера, г/см3.
Плотность проверяется при температуре 15 0С. Если температура больше или меньше 15 0С, то в измерения необходимо вносить поправку. При повышении (снижении) температуры на каждые 15 0С плотность электролита снижается (повышается) на 0,01 г/см3.
γ – плотность электролита при 15 0С. Она меняется в пределах от 1,15 до 1,30 г/см3, следовательно, э.д.с. АБ меняется в пределах 1,99 – 2,14 В.
Плотность замеряется ареометром в каждой банке АБ. Она не должна в разных банках отличаться более, чем на 0,01 г/см3.
Если плотность в двух соседних аккумуляторах меньше, чем в исправных, то возможно появилась трещина во внутренней стенке корпуса (э.д.с. этих 2-х аккумуляторов будет 2В, а не 4 В).
Чтобы не получить ошибочных результатов не следует замерять плотность электролита в следующих случаях:
-когда уровень электролита не соответствует норме;
-электролит слишком горячий (холодный);
-сразу после доливки дистиллированной воды или свежего электролита (необходимо выждать пока электролит не перемешается, если АБ разряжена на это может уйти несколько часов, чтобы ускорить процесс нужно подзарядить АБ);
-после нескольких включений стартера (необходимо выждать пока установится равномерная плотность, т.к. в порах активной массы она значительно меньше, чем в остальном объеме аккумулятора);
-при «кипящем» электролите, необходимо выждать пока пузырьки в электролите, набранном в пипетку, поднимутся на поверхность.
Корректировать плотность с помощью доливки кислоты или электролита запрещается за исключением тех случаев, когда точно известно, что снижение уровня электролита произошло за счет выплескивания.
Напряжение АБ проверяют несколькими способами.
1)Без снятия с машины.
Необходимо отсоединить центральный провод высокого напряжения или включить декомпрессор (дизель), чтобы двигатель не запустился. Подключить вольтметр к выводам АБ. Включить стартер на 5с и проследить за падением напряжения, оно не должно быть меньше 10,5 В.
Если напряжение меньше 10,5В, то возможно, что стартер потребляет слишком большой ток, плохой контакт между выводами АБ и клеммами, разряжена или неисправна АБ.
2) Измерение э.д.с. покоя (Е0).
Е0 = 0,84 + γэ,
Если э.д.с. без нагрузки будет меньше Е0, то в АБ имеется частичное короткое замыкание, которое возможно по причине разрушения сепараторов, большом выпадении активной массы на дно бака и на кромки сепараторов, выступающих над верхними частями пластин (туда она попадает при перемешивании электролита во время зарядки или разрядки АБ), образования наростов свинца на кромках решеток отрицательных пластин.
Короткозамкнутая АБ быстро разряжается и пластины его сульфатируются. Плотность электролита в такой АБ очень мала.
Если измеренная э.д.с. равна 0, то пластины АБ замкнуты накоротко.
3) Измерение напряжения под нагрузкой производится с помощью нагрузочных вилок (ЛЭ-2 и др.).
Рис. 1. Схема нагрузочной вилки ЛЭ-2.
Вилка состоит из 2-х резисторов R1 = 0,01 Ом, R2 = 0,02 Ом и 2-х выключателей. Резистор R1 включается при проверке АБ емкостью 40 – 60 А∙ч и силой пускового тока до 100 А. резистор R2 включается при проверке АБ ёмкостью 70 – 100 А*ч и силой тока до 160 А.
При испытаниях АБ ёмкостью 120 – 132 А∙ч включаются параллельно оба резистора, сила тока при этом вырастает до 260 А.
Величина напряжения на вольтметре зависит от степени заряда АБ, степени сульфатации пластин (при сульфатации напряжение падает быстрее из-за большего внутреннего сопротивления и меньшей ёмкости АБ), состояния пластин и электролита (осыпание активной массы).
В конце 5 с разряда напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть больше 1,7 – 1,8 В и не должно отличаться для разных аккумуляторов более, чем на 0,1 В.
Данная нагрузочная вилка присоединяется только к одному аккумулятору батареи. Напряжение в конце 5 с разряда покажет степень разряда аккумулятора. Повторное измерение не даст действительного значения, т.к. аккумулятор будет уже частично разряжен.
Таблица 1. Степень заряженности аккумулятора в зависимости от напряжения в конце 5 с разяда под нагрузкой.
|
Напряжение, В |
1,7 – 1,8 |
1,6 – 1,7 |
1,5 – 1,6 |
1,4 – 1,5 |
менее 1,4 |
|
Степень разряженности, % |
0 |
25 |
50 |
75 |
100 |
4) Проверка АБ прибором КИ-1093
Рис. 2. Схема проверки АБ прибором КИ-1093
Определение э.д.с. батареи:
-в каждом аккумуляторе замеряется плотность электролита;
-к клеммам «V» и « - » прибора присоединяется два провода с игольчатыми щупами (рис. 2);
-рукоятка 4 (рис. ) переключателя вольтметра устанавливается в положение «-3»;
-с сообщением полярности измеряется э.д.с. каждого аккумулятора батареи и сравнивается с расчетной Ео.
Для проверки АБ под нагрузкой используется стартер двигателя. Напряжение замеряется в конце 5 с разряда.
Определение номинальной емкости АБ производится при непрерывном 20-ти часовом разряде силой тока Iр = 0,05Q.
Напряжение в отдельных аккумуляторах не должно снижаться менее 1,75 В.
Q = Iр∙tр.
Если Q меньше 80% QН, то АБ требует проведения контрольно тренировочных циклов (КТЦ), при Q меньше 60% QН АБ считается не пригодной к дальнейшей эксплуатации.
Рис. 3. Схема проверки емкости АБ: 1 – вольтметры; 2 – АБ; 3 – реостат; 4 – амперметр; 5 – выключатель.
Ток холодной прокрутки
При минус 180 С АБ должна выдавать заданный ток – 300 – 500 А (прокручивать двигатель стартером) в течение 10 с не разряжаясь ниже 7,5 В. После паузы в 10 с разряд продолжают остаточного напряжения 6 В током 0,6 от первоначального. Суммарное время такого разряда должно быть ≥ 90 с.
Оценка технического состояния АБ
а) напряжение в течение 5 с постоянно и одинаково для всех аккумуляторов (1,7В) – АБ исправна и полностью заряжена;
б) напряжение одинаково, но меньше 1,7 В – требуется зарядка;
в) напряжение одинаково, но меньше 1,4 В – требуется ремонт;
г) напряжение в некоторых банках отличается от других на 0,2 В или за 5 с снижается до 1,4 В и менее – требуется ремонт.
Признаки сульфатации АБ
1.Быстрое повышение температуры электролита при зарядке.
2.Очень медленное увеличение плотности электролита при зарядке.
3.Раннее начало газовыделение (сразу после начала заряда).
4.Меньшая емкость при контрольном разряде током Iр = 0,05QН.
Диагностирование генератора переменного тока
Повышенный шум при работе генератора возникает из-за механических или электрических неисправностей.
К механическим относятся ослабление гайки крепления шкива, повреждение подшипника ротора, неправильное натяжение приводного ремня, износ шкива генератор.
Электрические повреждения включают обрыв обмоток ротора или статора, замыкание их на корпус, межвитковое замыкание обмоток, пробой или прогар диодов выпрямительного блока. При таких неисправностях может возникнуть характерный «вой» при работе генератора. Чтобы исключить влияние подшипников, необходимо отключить обмотку возбуждения генератора. Если шум пропал, то неисправна электрическая часть.
Проверка генераторов производится либо на машине, либо на специальных стендах (рис. 5.). Проверку производят на 2-х режимах – без нагрузки и под нагрузкой.
Проверка генератора на машине.
Предварительно проверяется техническое состояние АБ, надежность крепления контактов и натяжение приводного ремня. При ослаблении ремня изнашиваются ремень и шкив, падает мощность генератора, а при перетягивании быстро изнашивается передний подшипник генератора.
Если при выключенной передаче стрелка амперметра не сразу отклоняется в сторону «+», т.е. отстает от набора валом двигателя частоты вращения, то это означает ослабление или замасливание ремня привода (ремень проскальзывает). На проскальзывание ремня укажет также отклонение стрелки амперметра в сторону «–» при включении дальнего света фар (если амперметр включен последовательно с другими потребителями).
1)Для проверки генератора запускают холодный двигатель стартером, АБ при этом частично разряжается. Если генератор исправен, то он будет заряжать АБ и стрелка амперметра отклонится в сторону «+», зарядный ток через 10 – 20 мин снизится до 0 , т.к. батарея полностью зарядится.
2)С помощью вольтметра замеряется напряжение на выводах АБ на минимально устойчивых оборотах холостого хода (все потребители отключены). Оно должно быть больше 12,5 В. Такое напряжение обеспечивает заряд АБ. На средних оборотах напряжение генератора должно быть равным 14 – 15 В.
Работу генератора на средней частоте вращения коленчатого вала под нагрузкой проверяют, включив фары дальнего света. Напряжение на АБ должно быть больше 13,5 В. Если оно меньше 12,5 – 13,0 В, необходимо проверить натяжение ремня генератора. Если это не помогло, то неисправен сам генератор или реле-регулятор.
3)С помощью прибора КИ-1093 (рис. ), в комплект которого входят амперметр, вольтметр, тахометр и соединительные провода.
Проверка без нагрузки.
Подсоединяют прибор по схеме (рис. . б) и, запустив двигатель, плавно увеличивают частоту вращения. При этом следят за показаниями тахометра и вольтметра. Когда напряжение достигнет номинального (UН), фиксируются показания тахометра. С учетом передаточного отношения определяется частота вращения ротора генератора и сравнивается с технической характеристикой (для генератора Г250 двигателя ЗиЛ-130 UН = 14 В при n = 950 об/мин). Можно использовать отдельный тахометр, который подсоединяется непосредственно к ротору генератора.
Сравнить полученные значения с ТУ.
Нельзя отсоединять клемму АБ при работающем двигателе, т.к. в этом случае реле-регулятору не с чем будет сравнивать напряжение генератора, и оно не будет ограничиваться, следовательно, генератор может подать в бортовую сеть слишком высокое напряжение.
Современные автомобили насыщены электроникой и при внезапном отключении нагрузки кратковременный скачок напряжения в 12 вольтовой сети может достигать 100 В.
Для повышения надежности в таких случаях применяют специальные диоды в выпрямителе генератора – стабилитроны. Они ограничивают скачок напряжения до безопасных 30 – 40 В, что однако повышает цену генератора.
Снимать провод можно только на холостом ходу и при включенном дальнем свете фар. Первой всегда снимается «минусовая» клемма, в противном случае возможно короткое замыкание (касание «+» корпуса машины).
Проверка генератора под нагрузкой
Для этого подсоединяют прибор КИ-1093 по схеме (рис. 4в.) и плавно увеличивают частоту вращения двигателя, а также с помощью реостата повышают нагрузку до номинальных значений. Сравнивают показания тахометра и амперметра с техническими характеристиками (Г250 n = 2100 об/мин при Iн = 28 А).
Рис. 4. Схема проверки генератора прибором КИ-1093: а – проверка ОВ; б – проверка генератора без нагрузки; в – проверка генератора под нагрузкой
4)Если АБ постоянно не подзаряжается необходимо проверить генератор и РР. Для этого можно возбудить генератор непосредственно от аккумулятора. На средней частоте вращения (1500 об/мин) нужно соединить дополнительным проводом вывод «Ш» генератора с «+» АБ. Если амперметр на щитке приборов покажет зарядный ток, то неисправен РР.
На двигателях с контактными системами зажигания на средних оборотах можно отсоединить «–» от АБ. Если двигатель заглохнет, значит, все потребители энергии питались только от АБ. Такой метод не годится для двигателей с бесконтактной системой зажигания.
Проверка генератора, снятого с машины
Диагностирование производится на специальных стендах (КИ-868, 532 М, Э240 и др.) по следующей технологии.
Перед испытанием генератор очищают от пыли и грязи и продувают сжатым воздухом. Убеждаются в легкости вращения ротора и проверяют его осевой люфт.
Рис. 5. Схема подключения и проверки генератора на стенде: 1 – электродвигатель; 2 – тахометр; 3 – генератор; 4 – вольтметр; 5 – амперметры; 6, 7 – выключатели; 8 – реостат; 9 – АБ.
Проверка без нагрузки
Отключают реостат и выключателем 6 замыкают цепь питания обмотки возбуждения (ОВ). По показаниям амперметра судят о сопротивлении ОВ, а, следовательно, ее исправности (Г250 RОВ = 3,7 Ом). Повышенная сила тока указывает на межвитковое замыкание ОВ, снижение силы тока говорит о повышенном сопротивлении щеток и колец генератора.
Затем включают электродвигатель 1 и плавно увеличивают частоту вращения ротора, наблюдая за показаниями вольтметра 4. Как только напряжение достигнет 14 (28) В снимают показания тахометра 2 и сравнивают эти значения с паспортными данными (UН = 14 В при n = 950 об/мин).
Если напряжение генератора достигает номинального значения при повышенной частоте вращения или генератор не возбуждается, его необходимо разобрать и проверить отдельные узлы (детали).
Проверка под нагрузкой
Генератор возбуждается до UН, а затем выключателем 7 включается цепь нагрузки. Реостатом 8 повышают силу тока, наблюдая за амперметром и вольтметром. Номинальное напряжение UН поддерживают повышением частоты вращения ротора. Как только Iн достигнет необходимого значения (для Г250 Iн = 28 А) снимают показания тахометра 2 (для Г250 n = 2100 б/мин).
Если генератор не удовлетворяет техническим требованиям, производят углубленную диагностику отдельных узлов.
Генераторы с интегральными РР проверяются в сборе с регулятором. Напряжение генератора при испытаниях 13В для 12-ти вольтовых и 26 В для 24-х вольтовых генераторов.
Проверка отдельных узлов генератора (Д2)
Щеткодержатели со щетками проверяются на чистоту контактных поверхностей (отсутствие загрязнений и замасливания), высоту щеток (Г250 hмин = 8 мм), усилие прижатия, и легкость перемещения щеток в щеткодержателях.
Для определения усилия прижатия Р необходимо удалить щетку и вдавить ее в щеткодержатель до высоты 2 мм (Г250 Р = 18 – 25 Н).
Рис. 6. Схема проверки щетки генератора.
Отклонение усилия от нормы (ослабление) приводит к нарушению контакта между щетками и кольцами ротора, что увеличивает сопротивление и снижает мощность генератора. Напряжение генератора достигает регулируемого значения только при повышенной частоте вращения ротора.
При эксплуатации машины плохой контакт между щетками и кольцами приводит к резким колебаниям стрелки амперметра при движении или работе двигателя.
Загрязненные кольца протирают бензином, окисленные места зачищают шлифовальной шкуркой, изношенные сначала протачивают, а затем шлифуют.
ОВ ротора.
1) Обрыв ОВ приводит к тому, что в обмотках статора индуцируется э.д.с. не более 5 В, обусловленная остаточным магнетизмом стали ротора, в этом случае АБ не будет заряжаться.
Проверка производится с помощью контрольной лампы и АБ. Если в цепи есть обрыв, лампа гореть не будет.
2)Замыкание ОВ на корпус ротора возникает в результате разрушения изоляции, что приводит к снижению силы тока в цепи возбуждения и генератор перестает возбуждаться.
Замыкание на корпус можно обнаружить с помощью амперметра в цепи возбуждения или контрольной лампой 220В. При замыкании ОВ на корпус лампа будет гореть.
Рис. 7. Схемы проверки ОВ на: а – обрыв; б – межвитковое замыкание; в – замыкание на корпус.
3)Межвитковое замыкание в ОВ возникает при разрушении изоляции из-за перегрева или механического повреждения. В результате снижается сопротивление ОВ и, следовательно, возрастает сила тока возбуждения (Iв = U/R). Поэтому возрастает температура ОВ, что ведет к еще большему разрушению изоляции и замыканию большего числа витков. Процесс обычно заканчивается обрывом ОВ.
Межвитковое замыкание определяется путем замера сопротивления ОВ с помощью омметра (рис. * ) или по показаниям амперметра и вольтметра (рис. **), т.к. Rов = U/Iв. Если сопротивление ОВ меньше нормативного, то ее необходимо заменить (Г250 R = 3,7 Ом).
Межвитковое замыкание ОВ можно проверить также, сравнивая силу тока в обмотке Iв проверяемого и заведомо исправного генератора. При отсутствии замыкания сила тока в обеих обмотках будет одинакова.
Ток возбуждения обмотке генератора не должен превышать 3 А.
Рис. 8. Схема проверки межвиткового замыкания ОВ генератора.
Обмотка статора генератора.
1)Обрыв одной фазы вызывает повышение сопротивление в цепи остальных фаз, что приводит к снижению мощности генератора и недозарядке АБ. При обрыве 2-х фаз выключается вся обмотка статора и генератор работать не будет.
Проверка на обрыв производится поочередным подключением контрольной лампы к концам 2-х фаз. При наличии обрыва одной из фаз лампа гореть не будет.
2)Замыкание обмотки статора на сердечник возникает при механическом или тепловом повреждении изоляции. В этом случае снижается мощность генератора и происходит его перегрев, АБ будет заряжаться только при повышенной частоте вращения ротора.
Замыкание определяют с помощью контрольной лампы 220 В путем подключения одного вывода обмотки на сердечник, а другого на любой вывод обмотки.
3) Межвитковое замыкание в обмотке статора возникает при перегреве из-за разрушения изоляции. В этом случае в короткозамкнутых витках будет протекать ток большей силы, что приводит к дальнейшему перегреву обмотки и ее перегоранию. Из-за этого резко снижается мощность генератора, особенно при включении нагрузки.
Межвитковое замыкание диагностируют с помощью замера сопротивления фаз обмотки. Сопротивление всех фаз должно быть одинаковым (Г250 RФ = 0,12 Ом).
Рис. 9. Схема проверки обмотки статора генератора: а) замыкание на корпус; б) обрыв обмотки; в) межвитковое замыкание.
4)Проверка статора на машине производится путем измерения переменного напряжения на выводах фаз обмотки до выпрямительного блока при неизменной средней частоте вращении коленчатого вала. Вольтметр переменного тока поочередно подключается к головкам болтов крепления выпрямительного блока типа БВП. Если напряжение не одинаково, то обмотки не исправны.
Выпрямитель. Пробой диодов выпрямительного блока происходит при перегреве током большой силы, повышении напряжения генератора выше нормы и механическом повреждении. Пробитый диод «плюсовой» или «минусовой» шины проводит ток в обоих направлениях, в результате этого снижается мощность генератора, а также напряжение, отдаваемое им в бортовую сеть. АБ не будет полностью заряжаться.
Если пробой произошел одновременно в обеих шинах, то это вызывает короткое замыкание фаз обмотки статора и замыканию АБ. В зарядной цепи будет протекать ток большой силы, что приведет к выгоранию, т.е. обрыву в цепи диода. Это равносильно обрыву одной фазы статора, а на неработающем двигателе через пробитый диод будет разряжаться АБ.
При нормальной работе генератора диапазон колебания напряжения в бортовой сети не превышает обычно 1,0 – 1,2В для бензиновых двигателей и имеет еще меньший уровень для дизелей. Если пробит диод, то из-за потери его выпрямляющих свойств диапазон изменения напряжения возрастает до 2,5 – 3,5В. Средний уровень напряжения при этом не меняется, однако большие колебания напряжения – «выбросы» снижают долговечность АБ и др. элементов электросистемы.
Рис. 10. Влияние пробоя диода на напряжение генератора: а – исправное состояние; б – пробит один диод генератора.
Проверку диодов на пробой и обрыв производят контрольной лампой мощностью 1 – 3 Вт или омметром.
Перед проверкой отсоединяются провода от генератора и РР, затем «+» АБ соединяется через лампу с клеммой «+» («30» для ВАЗ) генератора. Если лампа горит, то диоды прямой и обратной полярности пробиты.
Рис. 11. Схема проверки выпрямителя на машине.
Для проверки отдельных диодов, соединенных с шиной, подключают к ней провод от вывода «–» АБ, а другим проводом, соединенном с «+» АБ, поочередно касаются зажимов блока. Лампа будет гореть при пробое диода. Если сменить полярность подключения, то при исправном диоде лампа гореть не будет. При обрыве в цепи диода лампа не будет гореть в обоих случаях.
Рис. 12. Схема проверки диодов «плюсовой» шины генератора.
Проверку диодов «минусовой» шины и одновременно замыкание обмотки статора с сердечником определяют по следующей схеме.
Рис. 13. Схема проверки диодов и обмоток статора генератора.
Контрольная лампа будет гореть пробое диода или замыкании обмоток статора на корпус.
Исправность диодов выпрямителя можно проверить с помощью омметра. Сопротивление диода при прямом подключении R ≈ 200 Ом, при обратном R ≈ 200 кОм.
Ротор генератора не должен иметь ощутимого осевого и радиального люфта (возникают при износе подшипников).
Контактные кольца не должны иметь на поверхности неравномерного износа по ширине и нагара. При наличии таких неисправностей их зачищают мелкой шкуркой или протачивают на токарном станке. После проточки проверяют радиальное биение колец. Если биение больше допустимого (0,08 мм для двигателя ГАЗ-24), то это приведет к быстрому подгоранию колец и износу щеток.
Шкив генератора. Приводной ремень контактирует со шкивом боковыми поверхностями. Если при износе шкива контакт возникает по внутренней поверхности, то его площадь уменьшается.
Рис. 14. Схема контакта шкива и ремня генератора: а – нормальный контакт; б – шкив изношен.
В этом случае при повышении нагрузки в цепи (включение фар) ремень начинает проскальзывать и появляется характерный свист.
Ремень привода. Испытание ремней по ГОСТ 5813-93. После 500 ч испытаний (эквивалентно пробегу 140 000 км) вытяжка ремня не должна превышать 2,5%.
Диагностирование реле-регуляторов (РР)
Основными неисправностями контактно-транзисторных РР являются: окисление контактов регулятора напряжения (РН); обрыв в цепи обмотки (РН); пробой транзистора; нарушение регулировки РН и реле защиты (РЗ).
Основные неисправности электронных РР: тепловое разрушение транзисторов из-за перегрева транзисторов током большой силы или при импульсных перенапряжениях, которые возникают в цепи генератор – АБ в момент отключения батареи при работающем генераторе на средних и высоких оборотах.
Если напряжение на АБ преодолев рубеж 14,5В продолжает расти, необходимо отрегулировать электромеханическое РР или заменить электронное. При повышении регулируемого напряжения на 10 – 15% срок службы АБ сокращается в 2 раза. АБ перезаряжается, резко сокращается срок службы ламп в фарах.
Контактно-транзисторные РР
1)Окисление контактов или загрязнение приводит к повышению регулируемого напряжения и зарядного тока. Эта неисправность диагностируется по показаниям амперметра (он постоянно регистрирует зарядный ток, т.к. напряжение АБ не может достигнуть напряжения генератора) и быстрому снижению уровня электролита (ток, проходя через заряженную АБ, разлагает воду на О2 и Н2, что вызывает обильное газовыделение при работе двигателя).
Контакты протирают замшей или плотной тканью, смоченной бензином или спиртом.
2)Обрыв в цепи РН приводит к тому, что напряжение генератора не будет регулироваться, сердечник РР не намагничивается и напряжение генератора увеличивается сверх установленной величины.
Рис. 15. Схема проверки обмотки РН на обрыв.
При наличии обрыва лампа не горит.
2)Пробой транзистора происходит при его перегреве током большой силы. Например, при повышении напряжения выдаваемого генератором. Напряжение генератора в этом случае не регулируется и при повышении частоты вращения оно возрастает.
Последовательность проверки. Снимается крышка РР и контрольная лампа подключается одним проводом к клемме «Ш», а другим с корпусу машины. Включается зажигание (лампа не горит при обрыве в цепи транзистора). Если при замыкании контактов любого реле (РН или РЗ) лампа гаснет, то транзистор исправен, а если продолжает гореть, то он пробит.
Рис. 16. Схема проверки транзистора
Для проверки отпаивают 2 любых вывода и проверяют омметром сопротивление переходов в 2-х противоположных направлениях. Если омметр показывает различные сопротивления одних и тех же переходов, то транзистор исправен. В неисправном транзисторе сопротивление между двумя выводами = 0 (пробой) или ∞ (обрыв).
Регулировка РН (РР 362).
Проверить состояние контактов, при необходимости зачистит, отрегулировать зазор между якорьком и ярмом (0,2 – 0,3 мм), т.к. при увеличении зазора напряжение в сети повышается. Проверить и отрегулировать зазор между нижними контактами РН (0,2 – 0,3 мм) и РЗ (0,7 – 0,8 мм).
Регулировка РН производится на стенде по схеме.
Рис. 17. Схема проверки РР.
1, 2 – переключатели; 3 – тахометр; 4 – реостат; 5 – генератор.
Установить полное сопротивление реостата и включить электродвигатель. Включить переключатели 1, 2 и плавно увеличить частоту вращения ротора генератора до 3000 об/мин. По показаниям амперметра с помощью реостата установить силу тока нагрузки. Она должна равняться половине силы тока генератора (для Г250 Iн ≈ 28А).
По показаниям вольтметра определяется регулируемое напряжение (РР 362 U = 14,0В). Если напряжение генератора не соответствует техническим условиям, то производят регулировку изменением натяжения пружины РН. Для повышения напряжения натяжение пружины увеличивают и наоборот.
Регулировка РЗ.
Рис. 18. Схема проверки РЗ.
Плавно перемещая ползунок реостата, наблюдают за напряжением замыкания контактов РЗ (≈ 7В). При необходимости изменяют натяжение пружины якорька РЗ.
Проверка РЗ с помощью АБ.
Рис. 19. Схема проверки РР с помощью АБ.
Клемму «ВЗ» соединяют с «+» АБ, а клемму «Ш» поочередно подключают к 6В и 8В. Коэффициенты должны замыкаться при 8 В и размыкаться при 6В.
Бесконтактные РР
1)Данные РР диагностируют, подключая регуляторы к АБ по следующей схеме.
Рис. 20. Схема проверки РР с рабочим напряжением 14,0В.
РР подключают сначала к 12В, а затем к 16В. При исправном РР в первом случае контрольная лампа горит, а во втором нет. Если лампа горит (не горит) в обоих случаях, то РР неисправен.
2)Проверка падения напряжения на РР.
Рис. 21. Схема проверки падения напряжения на РР.
Устанавливают реостат максимальное сопротивление, замыкают цепь и с помощью реостата устанавливают силу тока нагрузки, равную силе тока возбуждения генератора, с которым работает РР (3А для РР350). У исправного РР падение напряжения, регистрируемое вольтметром, не должно превышать 2В.
3)Более точную проверку РР производят с помощью прибора, который позволяет плавно менять напряжение. В момент выключения контрольной лампы засекают напряжение. Если оно не соответствует паспортным данным, то производят регулировку РР с помощью замены резисторов (но лучше заменить весь РР). Интегральные РР (типа Я 112 – «Москвич») в таком случае сразу меняют.
Отличить отказ РН от отказа диодного моста генератора можно так: при отказе моста напряжение генератора может плавно меняться в близи нормальных значений (14В), то больше, то меньше. Отказ РН – это исчезновение напряжения полностью или его увеличение до недопустимых значений (более 16В). 2ЗР №3, 2003.
Повышение сопротивления контакта «В3» в транзисторном РР вызывает снижение напряжения подводимого к стабилитрону. Поэтому напряжение в бортовой сети повысится (РР будет срабатывать при повышенном напряжении). Падение напряжения проверяют с помощью вольтметра, присоединив один провод на «+» генератора, а другой на контакт «В3». Оно не должно превышать 0,1В.
Рис. 22. Схема проверки +++++++
Диагностирование цепей низкого напряжения
1)Зарядная цепь между генератором и АБ проверяется при неработающем двигателе, подключением лампы к выводу «+» («30» для ВАЗ) генератора и корпусу машины. Если лампа не горит, то необходимо проверить состояние клемм и проводов зарядной цепи.
Можно на не работающем двигателе замерить напряжение на клеммах генератора и АБ. Если напряжение на генераторе меньше 12В, то контакт в этой цепи нарушен.
2)Цепь возбуждения генератора до ОВ проверяют лампой, которую подключают к проводу, отсоединенному от вывода «Ш» («67» для ВАЗ) генератора и включенном зажигании. Другой провод присоединяют к корпусу. При исправной цепи лампа горит.
В другом случае лампу подключают в разрыв цепи между «Ш» и отсоединенным штекером. При исправной цепи и включенном зажигании лампа будет гореть. Если лампа не горит, то штекер «Ш» ОВ ставят на место, отключают провода от клемм «+» и «Ш» («30» и «15») РР и соединяют их между собой, затем пускают двигатель. Если АБ будет заряжаться, то неисправен РР.
Состояние цепи ОВ можно проверить по напряжению, подводимому к выводу «Ш» генератора. Если при включенном зажигании оно меньше 10В, то сопротивление в соединениях цепи и контактах выключателя зажигания больше нормативного. Падение напряжения на на контактах замка зажигания не должно превышать 0,1В.
3)Контрольная лампа заряда АБ при работе двигателя загораться не должна. Если это произошло, то возможны две причины – отказ генератора или неисправна система контроля реле заряда.
4)Разница напряжений в цепи «–» АБ – батарейный вывод КЗ покажет потери в ней. Если КЗ не имеет дополнительного резистора, то разница не должна превышать 1В. Если имеется вариатор, то напряжение на выходе из него должно быть 5 – 9В. Если меньше 5В – плохой контакт в подводящих проводах, если больше 9В – возможно короткое замыкание резистора.
5)Проверка наличия утечки тока в бортовой сети машины проверяют отключением всех потребителей. Затем снимают клемму «+» с АБ и касаются ей вывода «+» батареи. Если имеется искрение, то в сети существует утечка.
Электрический контакт ухудшается при возрастании вибрации, т.к. появляется искрение.
Окисление электрических соединений ускоряется потому, что корпус машины является «минусовым» проводом, а все «плюсовые» провода бортовой сети усиленно притягивают к себе ионы кислорода.
Диагностирование системы пуска двигателя
Надежная работа данной системы во многом зависит от технического состояния АБ, чистоты и надежности крепления проводов и клемм стартера и АБ, исправности реле включения стартера, выключателя зажигания, крепления стартера к корпусу маховика.
Проверка электрических цепей системы пуска
Наконечники проводов и контакты выключателя зажигания не должны быть окислены. Они должны плотно быть плотно закреплены. Окисленные выводы АБ и наконечники проводов тщательно зачищают и смазывают тонким слоем защитной смазки (можно моторным маслом).
Реле включения стартера. Проверку производят по следующей схеме.
Рис. 23. Схема проверки реле включения стартера РС 507Б.
Подключают реле по схеме, замыкают цепь и реостатом устанавливают минимальное напряжение. Затем плавно увеличивают его, наблюдая за показаниями вольтметра и контрольными лампами, замеряют напряжение момента замыкания контактов (загораются лампы). Контакты реле должны замыкаться при напряжении 6 – 9В.
Напряжение замыкания регулируют с помощью натяжения пружинки реле. Контакты должны размыкаться при снижении напряжения до 2 – 4В.
Регулируют также зазоры между якорем и сердечником (0,5 – 0,6 мм) и 2-мя контактами «К» (0,4 – 0,5 мм).
При сильном обгорании контактов реле оно не будет подавать ток на стартер. Для проверки необходимо замкнуть контакты «Б» и «С». В этом случае реле выключиться из цепи и если стартер начнет работать, то реле необходимо отремонтировать.
Стартер
Общая диагностика стартера
Диагностирование стартера производится с исправной и полностью заряженной АБ такой же емкости, как и АБ, с которой работает проверяемый стартер. Испытания стартера проводятся в режиме холостого хода (без нагрузки) и в режиме полного торможения якоря.
Рис. 24. Характеристики стартера: Ео – э.д.с. покоя аккумуляторной батареи; Iпт – сила тока при полном торможении якоря, А; I хх- сила тока при работе без нагрузки, А; U – напряжение на зажимах стартера, В; ΔUб – падение напряжения на внутреннем сопротивлении батареи, В; ΔUст - падение напряжения в в стартере, В; Ф – магнитный поток возбуждения; N – мощность стартера, кВт; Мвр – крутящий момент стартера, Н*м; n – частота вращения якоря, об/мин.
1)Проверка стартера на холостом ходу. Стартер подключается по следующей схеме (рис. ). Сечение проводов должно быть не менее 16 мм2 , т.к. ток потребляемый стартером достаточно высок.
Рис. 25. Схема включения а) и устройство прибора б) при испытаниях стартера: 1 – стартер; 2 – тяговое реле; 3 – выключатель; 4 – амперметр; 5 – вольтметр; 6 – бендикс; 7 – рычаг; 8 – динамометр; 9 – датчик; 10 – шток; 11 – диафрагма.
Замыкают цепь и в конце 30 с работы стартера измеряют силу потребляемого тока I, частоту вращения якоря n, напряжение на клеммах стартера U. Стартер считают исправным, сли измеряемые величины соответствуют техническим условиям (для СТ230 Iст ≤ 85А, U ≥ 10В, n = 4000 об/мин).
Причины повышения Iст и снижения частоты вращения якоря:
-ослабление крепления крышек или износ втулок, что приводит к перекосу якоря;
-замыкание пластин коллектора металлоугольной пылью из-за износа щеток и коллектора;
-изгиб вала якоря.
Снижение силы тока при нормальном напряжении происходит из-за повышения переходных сопротивлений. Т.к. стартер потребляет большой ток, то повышение сопротивлений в цепи питания (контакты, щетки, кольца коллектора) приводит к снижению силы тока и мощности, развиваемой стартером.
Стартер, удовлетворяющий ТУ в режиме холостого хода, испытывается в режиме полного торможения.
2)Проверка стартера в режиме полного торможения.
Можно проверить стартер, не снимая его с машины. Подключают стартер по схеме (рис. а), затем включают прямую передачу и стояночный тормоз и пытаются запустить двигатель. Замеряют при этом напряжение и силу тока.
При испытаниях на стенде закрепляют на шестерне привода 6 рычаг 7 и соединяют его со штоком 10 динамометра 8 (рис. б).
Стартер включается на 3 – 4 с и замеряются сила тока Iст, напряжение U и усилие на динамометре Р. Определяется крутящий момент стартера (Мкр = Р*l). полученные величины сравниваются с ТУ ( для СТ230 Iст ≤ 530А, Мкр ≥ 22,5 Н*м).
Причины повышения силы тока Iст и снижения Мкр
-замыкание обмотки стартера на корпус;
-межвитковое замыкание в ОВ;
-замыкание пластин коллектора или щеткодержателей на корпус.
Причины снижения Iст и Мкр:
-зависание или износ щеток стартера;
-окисление или замасливание коллектора;
-ослабление пружин щеткодержателей;
-окисление контактных поверхностей клемм и диска тягового реле.
Если при проведении испытаний вращается якорь стартера, то существует пробуксовка муфты свободного хода.
Стартер, не удовлетворяющий ТУ, разбирается для проверки отдельных узлов.
3)Проверка стартера прибором КИ-1093
Рис. 26. Проверка стартера прибором КИ-1093.
Порядок проверки:
-снять с клеммы «+» АБ провод, идущий к стартеру и установить на нее выносной шунт «Ш2»;
-закрепить на клемме шунта провод стартера;
-соединить клеммы прибора КИ-1093: « - » с корпусом двигателя, «V» с вводным зажимным болтом стартера (рис. );
-высоковольтный провод КЗ замкнуть на корпус;
-установить переключатель вольтметра в положение «-30», а переключатель амперметра в положение «1500А»;
-включить стартер на на время не более 10с и произвести замер In и Un на его зажимах;
-включить прямую передачу и затормозить машину стояночным тормозом;
Снова включить стартер на время не более 10 с и замерить величины Iт и Uт.
При отклонении стрелки амперметра менее 3-х делений переключить рукоятку в положение «3000А» и произвести отсчет силы тока.
Убедиться, не вращается ли якорь стартера при заблокированном двигателе, что свидетельствует о неисправности муфты стартера или его привода.
Величина силы тока, потребляемого стартером должна соответствовать ТУ.
Углубленная диагностика стартера (Д2)
Проверка щеточного узла производится по следующим параметрам: подвижность, чистота поверхности (замасливание) и износ (высота) щеток; усилие прижатия пружин щеткодержателей.
1)Замасливание щеток приводит к повышению сопротивления, следовательно, снижается потребляемая стартером сила тока и его мощность.
2)Замеряется высота щеток (для СТ230 h ≥ 6 мм).
3)Ослабление пружин щеткодержателей происходит при продолжительном включении стартера (перегрев щеткодержателей). При этом снижается усилие прижатия щеток к коллектору, может возникнуть вибрация и снизится сила тока и мощность стартера.
Измеряют усилие прижатия с помощью динамометра и полоски бумаги.
Рис. 27. Проверка усилия прижатия щетки.
При снижении усилия более, чем на 25% от номинальной величины (СТ230 Р ≈ 12Н) необходимо заменить пружину или подогнуть кронштейн ее крепления.
Проверка якоря.
1)Износ подшипников вала якоря приводит к снижению зазора между сердечником якоря и полюсными сердечниками, в результате чего может появиться контакт этих деталей. При этом затрудняется вращение якоря, возрастает шум при работе, может также произойти замыкание обмотки якоря на корпус. Изношенные подшипники (втулки) необходимо заменить.
2)Осевой люфт проверяют перемещением якоря вдоль оси вала. Он не должен превышать 0,1 – 0,7 мм. При необходимости его регулируют с помощью установки регулировочных шайб между крышкой стартера и упорным кольцом якоря.
3)Замыкание обмотки якоря на корпус происходит при механическом или тепловом разрушении изоляции проводов. При этом в цепи стартера проходит большой ток, а якорь не вращается. Определяется замыкание контрольной лампой (220В), подключаемой к любой пластине коллектора и валу сердечника якоря.
Рис. 28. Схема проверки якоря стартера
4)Межвитковое замыкание обмотки якоря проверяется с помощью специальных приборов (Э236). Прибор определяет э.д.с. самоиндукции обмоток при вращении якоря в магнитном поле. Сопротивление обмоток сложно замерить, т.к. якорь стартера имеет только 1 – 2 витка в каждой секции, а толщина провода большая, следовательно, сопротивление обмотки очень мало.
Рис. 29. Схема проверки межвиткового замыкания стартера: 1 – щупы; 2 – миллиамперметр; 3 – якорь.
Прижимают щупы прибора к двум соседним пластинам коллектора (замыкается одна секция обмотки якоря). Поворачивают якорь в ту и другую сторону и запоминают отклонение стрелки прибора. Поворачивают якорь, переводя контакты щупа на соседние пластины коллектора. Показания прибора не должны отличаться друг от друга. Если ток в одной из секций будет больше, чем в соседних, то в секции имеется межвитковое замыкание.
Если стрелка прибора не отклониться от 0 при касании какой-нибудь пластины, то в обмотке имеется обрыв, цепь разорвана и э.д.с. самоиндукции не наводится.
Обмотка возбуждения.
1)Замыкание на корпус приводит к снижению магнитного потока ОВ, следовательно, снижаются крутящий момент и мощность стартера.
Проверяют с помощью контрольной лампы (220В), которую присоединяют одним проводом к корпусу стартера, а другим к выводам обмотки. Перед проверкой необходимо устранить контакт между щетками и коллектором или удалить якорь. Лампа горит при замыкании на корпус.
2)Межвитковое замыкание ОВ приводит к снижению магнитного потока, Мкр и мощности стартера.
Проверяется с помощью омметра сопротивление ОВ и сравнивается с ТУ.
3)Обрыв ОВ можно определить, подсоединив к ОВ через контрольную лампу АБ. Если лампа горит, то обрыва в цепи нет.
Привод стартера.
1)Регулировку привода проверяют по расстоянию между торцом шестерни (бендикса) и плоскостью фланца крышки (А). шестерня должна находиться в исходном положении. Расстояние А должно быть 32 – 35 мм. Затем проверяется расстояние между торцом шестерни и упорным кольцом в момент замыкания контактов тягового реле.
Рис. 30. Проверка регулировки привода стартера.
Расстояние Б = 3 – 5 мм регулируют с помощью изменения длины или положении тяг привода шестерни (в СТ221 для автомобилей ВАЗ привод не регулируется, а расстояние а = 21,3 – 21,5 мм).
2)Свободное перемещение муфты свободного хода проверяют при перемещении шестерни с муфтой к переднему подшипнику вала якоря. Она должна свободно перемещаться по шлицам вала и возвращаться в исходное положение под действием возвратной пружины. Если перемещение затруднено, то необходимо очистить и смазать шлицы вала и муфты.
Заклинивание обгонной муфты приводит к чрезмерному увеличению частоты вращения якоря (разнос).
3)Пробуксовка муфты свободного хода происходит в результате износа роликов и пазов в обойме ступицы шестерни.
Проверить муфту на пробуксовку можно динамометрической рукояткой. Для этого к шестерне прикладывают момент, превышающий Мкр стартера в 2,5 раза. Для СТ230 Мкр = 22,5 Н*м, следовательно, необходимо приложить момент М = 56 Н*М.
У исправной муфты шестерня не должна проворачиваться под действием этого момента. Вращение в противоположную сторону должно быть свободным, без заеданий.
Изношенные детали привода необходимо заменить.
Тяговое реле.
1)Окисление и подгорание контактных поверхностей болтов, силовых клемм и контактного диска приводит к повышению переходных сопротивлений, снижению силы тока и мощности стартера.
Определяется при замере Iст в режиме холостого хода.
2)Загрязнение направляющих реле может привести к тому, что при подаче на него напряжения реле не сможет замкнуть контакты и при повороте ключа зажигания стартер не сработает.
3)Обрыв обмоток реле.
При обрыве в цепи втягивающей обмотки (ВО) не будет срабатывать все реле. Для проверки необходимо подключить реле по следующей схеме.
Рис. 31. Схема подключения втягивающего реле для проверки: а – ВО и б – УО.
Отключают клемму провода стартера и подключают стартер по схеме. При исправной ВО якорь резко втягивается в реле с характерным щелчком.
При разрушении удерживающей обмотки (УО) ВО обеспечит включение цепи стартера, но в момент замыкания контактного диска с торцами клемм эта обмотка закорачивается и тока в ней не будет. Пружина выведет шестерню привода из зацепления с венцом маховика, контактный диск отойдет от торцов болтов клемм и ОВ снова включится. В результате повторяющихся включений и выключений шестерни будут слышны частые щелчки.
При исправной УО якорь будет плавно втягиваться в реле.
PAGE 5