Монтируем регулятор напряжения генератора ВАЗ 2110

Содержание

Величина электрического напряжения, вырабатываемого автомобильным генератором, не постоянна и зависит от количества оборотов коленчатого вала. Для того чтобы ее стабилизировать, предназначен специальный регулятор. О нем мы и поговорим в этой статье на примере автомобиля ВАЗ-2110.

Для чего нужен регулятор напряжения

Регулятор служит для поддержания напряжения в сети машины в заданных пределах, независимо от скорости вращения вала генератора, нагрузки, а также температуры воздуха. Кроме того, он обеспечивает стабильную зарядку автомобильного аккумулятора.

Схема подключения и принцип работы

Регулятор напряжения на большинстве автомобилей подключен к бортовой сети по нижеприведенной схеме.

1721568.jpg

Принцип работы регулятора напряжения (РН) такой же, как и у реле. Иными словами, он размыкает и замыкает электрическую цепь. Именно поэтому устройство еще называют реле-регулятором. Оно срабатывает при изменении заданной величины напряжения, поступающего с генератора.

Первые регуляторы имели электромагнитную конструкцию. Это были самые настоящие реле. Современные устройства изготавливаются на основе полупроводников. Они отличаются небольшими габаритами, а кроме того, работают намного точнее и эффективнее. Некоторые из них даже оснащены специальными сигнализаторами, которые позволяют водителю контролировать их работоспособность.

Регулятор напряжения ВАЗ-2110

РН «десятки» также имеет полупроводниковую конструкцию. Он интегрирован в генератор, что позволяет поддерживать необходимое напряжение непосредственно на выходе устройства.

Стоковый регулятор «десятки» выпускается под каталожным номером 1702.3702. Он может быть также использован в генераторах всех моделей «Самар».

На новых модификациях ВАЗ-2110 регулятор напряжения может иметь маркировку 1702.3702-01. Это новое поколение реле, которые изготавливаются по технологии MOSFET, позволяющей существенно снижать потери мощности на выходе. Кроме этого, эти устройства отличаются повышенной надежностью и устойчивостью к перегреву.

1719879.jpg

Технические характеристики РН ВАЗ-2110

Реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ-2110 имеет следующие характеристики.

Напряжение регулирования с АКБ при температуре 25оС и нагрузке до 3А, В

14,4±2

Напряжение регулирования с АКБ при температуре 25оС и нагрузке более 3 А, В

14,4 ± 0,15

Диапазон рабочих температур, оС

-45…+100

Максимальная величина тока выходной цепи: стандарт/согласованная с производителем, А

5/8

Допустимое длительное воздействие высокого напряжения, В

18

Допустимое воздействие высокого напряжения длительностью до 5 мин., В

25

Признаки неисправности РН

В автомобилях ВАЗ-2110 регулятор напряжения ломается довольно редко, но если это случается, признаками его неисправности могут быть:

  • Выход из строя подсветки панели управления.
  • Превышение величины напряжения заряда АКБ.
  • Недостаточное напряжение заряда аккумулятора.

При поломке реле-регулятора напряжения ВАЗ-2110 возможно перегорание предохранителей, отвечающих за безопасность цепи питания панели приборов. Если лампы подсветки при включении зажигания не загорелись, существует вероятность того, что виновен в этом именно РН.

То же самое можно предположить, и когда стрелка вольтметра, показывающая уровень зарядки аккумулятора, отклоняется от своей привычной позиции, т. е. показывает больший или меньший вольтаж.

1719880.jpg Именно этот симптом чаще всего проявляется, когда реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ-2110 выходит из строя. И если во втором случае он может стать причиной только разряда АКБ, то в первом это грозит закипанием электролита и разрушением пластин аккумулятора.

Как проверить РН на ВАЗ-2110, не снимая его

Обнаружив хоть один из перечисленных признаков, не поленитесь проверить на вашем ВАЗ-2110 регулятор напряжения. Эта процедура не займет более 10 минут. Для этого потребуется вольтметр или мультиметр, включенный в его режиме, а также помощник. Порядок проверки следующий:

  1. Запускаем двигатель машины и прогреваем его до рабочей температуры.
  2. Не выключая мотор, присоединяем один щуп вольтметра к клемме «B+» генератора, а второй – к «массе» устройства.
  3. Просим помощника включить фары ближнего света и давить на педаль акселератора, удерживая обороты на уровне 2000-2500 тыс. об./мин.
  4. Замеряем напряжение прибором.

У ВАЗ-2110 регулятор напряжения должен выдавать 13,2-14,7 В. Это норма. Если показатели вольтметра отличаются от приведенных, диагностические мероприятия следует продолжить.

1719881.jpg

Проверка снятого регулятора напряжения

Чтобы убедиться, что вышел из строя именно РН, а не сам генератор, его следует проверить отдельно. Для этого его потребуется отсоединить от основного устройства. Порядок действий таков:

  1. Снимаем минусовую клемму с АКБ.
  2. Находим место крепления РН к генератору. Откручиваем 2 винта его крепления.
  3. Отсоединяем желтый провод, идущий от регулятора к генератору.
  4. Демонтируем РН.

Для диагностики устройства потребуется блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения, лампочка (12 В) с патроном и пара проводов. Алгоритм проверки следующий:

  1. Собираем «контрольку» из лампы и проводов и подсоединяем ее к щеткам регулятора.
  2. Устанавливаем напряжение на блоке питания на уровне 12 В.
  3. К выводу «D+» регулятора подводим «плюс» от блока питания, а к его «массе» – «минус».
  4. Смотрим на лампу: она должна гореть.
  5. Увеличиваем напряжение на блоке питания до 15-16 В. При исправном регуляторе лампа должна погаснуть. Если этого не произошло – РН необходимо заменить.

1719897.jpg

Замена РН

Процесс замены регулятора напряжения особой сложностью не отличается. Все, что вам необходимо сделать, – это приобрести новое устройство, проверить его вышеописанным способом и установить на генератор, прикрутив двумя винтами. И не забудьте подключить желтый провод!

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ-2110

А теперь вернемся немного назад. Обнаружив неисправность РН и решив его заменить, не спешите покупать стоковое устройство. Ему существует неплохая альтернатива – трехуровневый регулятор. Чем он отличается от обычного? Он позволяет регулировать величину напряжения на выходе в зависимости от температуры воздуха, тем самым оптимизируя нагрузку на аккумуляторную батарею.

Переключение режимов осуществляется тумблером в таких диапазонах:

  • 13,6 В (минимум) – для работы при температурах свыше +20оС;
  • 14,2 В (норма) – от 0оС до +20оС;
  • 14,7 В (максимум) – для работы при температурах ниже 0оС.

Трехуровневый регулятор напряжения ВАЗ-2110 состоит из двух частей: самого РН и щеткодержателя. Последний устанавливается непосредственно на генератор и связан с первым при помощи провода. Регулятор, оснащенный тумблером, крепится к кузову автомобиля в моторном отсеке в удобном месте. Установить РН можно самостоятельно, используя инструкцию, идущую с ним в комплекте.

Общие практические сведения о генераторе напряжения в автомобиле

napryazhenie-na-generatore-vaz-2110-600x450.jpg

Напряжение на генераторе ваз 2110

Потенциал возбуждения (напряжения) в автомобиле создаётся за счёт генератора под воздействием переменного тока. Всё это происходит благодаря кремневым диодам, которые интегрированы непосредственно в сам генератор.Вращающий якорь (ротор) генератора функционирует следующим образом:

  • под воздействием тока первым в действие вступает шкив коленчатого вала;
  • сам же коленчатый вал двигателя получает волну токовой импульсации непосредственно от поликлинового ремня генератора;
  • в результате активации шкива, активируется ротор;
  • затем происходит активация непосредственно самого генератора.

Краткая сводка об основных функциях регулятора напряжения

regulyator-napryazheniya-generatora-vaz-2110.jpg

Регулятор напряжения генератора ваз 2110

С практической точки зрения регулятор напряжение является главным регулирующим звеном генератора. Если регулятор выйдет из строя, то соответственно генератор также не будет функционировать.Перечень основных задач регулятора напряжения следующий:

  • автономный контроль подачи переменного тока;
  • активация генератора напряжения;
  • поддержание силы напряжение в строго заданных пределах, невзирая на изменение силы тока и частоты вращения непосредственно самого генератора.

Назначение реле регулятора напряжения

Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети.

Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети.

rele-regulyator.jpg

Взаимосвязь источников тока авто

В транспортном средстве находится минимум два источника электроэнергии:

  • аккумулятор – необходим в момент запуска ДВС и первичного возбуждения обмотки генератора, энергию не создает, а только расходует и накапливает в момент подзарядки
  • генератор – питает бортовую сеть на любых оборотах и подпитывает АКБ только на высоких оборотах

rele2-1024x519.jpgРис. 2 В машине генератор и аккумулятор объединены в общую сеть

В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества. При поломке генератора АКБ «протянет» максимум 2 часа, а без аккумулятора не заведется двигатель, приводящий в движение ротор генератора.

Существуют исключения – например, а счет остаточной намагниченности обмотки возбуждения штатный генератор ГАЗ-21 запускается самостоятельно при условии постоянной эксплуатации машины. Можно завести авто « с толкача», если в нем установлен генератор постоянного тока, с прибором переменного тока такой трюк невозможен.

rele3-1024x576.jpgРис. 3 Заводка ДВС с толкача

Задачи регулятора напряжения

Из школьного курса физики каждый автолюбитель должен помнить принцип работы генератора:

  • при взаимном перемещении рамки и окружающего ее магнитного поля в ней возникает электродвижущая сила
  • электромагнитом генераторов постоянного тока служат статоры, ЭДС, соответственно возникает в якоре, ток снимается с коллекторных колец
  • в генераторе переменного тока намагничивается якорь, электроэнергия возникает в обмотках статора

rele4-785x1024.jpgРис. 4 Принцип действия генератора авто

Упрощенно можно представить, что на величину выходящего с генератора напряжения влияет значение магнитной силы и скорость вращения поля. Основная проблема генераторов постоянного тока – пригорание и залипание щеток при съеме с якоря токов большой величины – решена переходом на генераторы переменного тока. Ток возбуждения, подающийся на ротор для возбуждения магнитной индукции, на порядок ниже, снимать электроэнергию с неподвижного статора гораздо легче.

Однако вместо постоянно расположенных в пространстве клемм «–» и «+» производители авто получили постоянное изменение плюса и минуса. Подзарядка аккумулятора переменным током не возможна в принципе, поэтому диодным мостиком его предварительно выпрямляют.

rele5.jpgРис. 5 Выпрямитель генератора

Из этих нюансов плавно вытекают задачи, решаемые реле генератора:

  • подстройка тока в обмотке возбуждения
  • выдерживание диапазона 13,5 – 14,5 В в бортовой сети и на клеммах аккумулятора
  • отсечение питания обмотки возбуждения от АКБ при заглушенном двигателе

Рис. 6 Назначение реле регулятора напряжения

Поэтому называют регулятор напряжения еще и реле зарядки, а на панель выведена сигнальная лампа процесса подзарядки АКБ. В конструкцию генераторов переменного тока функция отсечения обратного тока заложена по умолчанию.

Разновидности реле регуляторов

Прежде, чем произвести самостоятельный ремонт устройства регулирования напряжения, необходимо учесть, что существует несколько типов регуляторов:

  • внешние – повышают ремонтопригодность генератора
  • встраиваемые – в пластину выпрямителя или щеточный узел
  • регулирующие по минусу – появляется дополнительный провод
  • регулирующие по плюсу – экономичная схема подключения
  • для генераторов переменного тока – нет функции ограничения напряжения на обмотку возбуждения, так как она заложена в самом генераторе
  • для генераторов постоянного тока – дополнительная опция отсечения АКБ при неработающем ДВС
  • двухуровневые – морально устарели, применяются редко, регулировка пружинами и небольшим рычагом
  • трехуровневые – дополнены специальной платой сравнивающего устройства и сигнализатором согласования
  • многоуровневые – в схеме имеются 3 – 5 добавочных резисторов и система слежения
  • транзисторные – в современных авто не используются
  • релейные – улучшенная обратная связь
  • релейно-транзисторные – универсальная схема
  • микропроцессорные – небольшие габариты, плавные регулировки нижнего/верхнего порога срабатывания
  • интегральные – встраиваются в щеткодержатели, поэтому заменяются после истирания щеток

rele7.jpgРис. 7 Выносное релеrele8-1024x908.jpgРис. 8 Реле встроено в щеточный узелrele9.jpgРис. 9 Регулятор двухуровневыйrele10.jpgРис. 10 Реле трехуровневоеrele11.jpgРис. 11 Регулятор транзисторно-релейныйРис. 12 Схема реле микроконтроллерногоРис. 13 Регулятор интегральный

Внимание: Без доработки схемы «плюсовой» и «минусовой» регулятор напряжения являются не взаимозаменяемыми приборами.

Реле генераторов постоянного тока

Таким образом, схема подключения регулятора напряжения при эксплуатации генератора постоянного тока сложнее. Поскольку в стояночном режиме авто, когда ДВС заглушен, необходимо отключить генератор от АКБ.

При диагностике проверка реле происходит на выполнение трех его функций:

  • отсечка аккумулятора во время стоянки машины
  • ограничение максимального тока на выходе генератора
  • регулировка напряжения для обмотки возбуждения

Рис. 14 Регулятор напряжения генератора постоянного тока

При любой неисправности требуется ремонт.

Реле генераторов переменного тока

В отличие от предыдущего случая диагностика своими руками регулятора генератора переменного тока немного проще. В конструкцию «автомобильной электростанции» уже заложена функция отсечки питания во время стоянки от АКБ. Остается проверить лишь напряжение на обмотке возбуждения и на выходе с генератора.

Рис. 15 Реле для генератора переменного тока

Если в машине стоит генератор тока переменного, его невозможно завести разгоном с горки. Так как остаточного намагничивания на возбуждающей обмотке здесь нет по умолчанию.

Встроенные и внешние регуляторы

Для автолюбителя важно знать, что измеряют и начинают регулировать напряжение реле в конкретном месте их установки. Поэтому встроенные модификации воздействуют непосредственно на генератор, а выносные «не знают» о его наличии в машине.

Например, если выносное реле подключено к катушке зажигания, его работа будет направлена на регулировку напряжения лишь на этом участке бортовой сети. Поэтому, прежде чем узнать, как проверить реле выносного типа, следует убедиться, что оно подключено правильно.

Управление по «+» и «–»

В принципе схемы управления по «минусу» и «плюсу» отличаются лишь схемой подключения:

  • при монтаже реле в разрыв «+» одна щетка подключается к «массе», другая к клемме регулятора
  • если же подключить реле в разрыв «–», то одну щетку нужно подключить к «плюсу», другую к регулятору

Рис. 16 Схема включения регулятора в разрыв плюсового провода

Однако в последнем случае появится еще один провод, поскольку реле напряжения является устройством активного типа. Для него необходимо индивидуальное питание, поэтому «+» нужно подвести отдельно.

Двухуровневые

На начальном этапе в машинах устанавливались механические двухуровневые регуляторы напряжения с простым принципом действия:

  • через реле проходит электрический ток
  • возникающее магнитное поле притягивает рычаг
  • сравнивающим устройством служит пружина с заданным усилием
  • при увеличении напряжения контакты размыкаются
  • на возбуждающую обмотку поступает меньший ток

Рис. 17 Механический регулятор напряжения

Использовались механические двухуровневые реле в автомобилях ВАЗ 21099. Основным минусом являлась работа с повышенным износом механических элементов. Поэтому на смену этим приборам пришли электронные (бесконтактные) реле напряжения:

  • делитель напряжения собран из резисторов
  • стабилитрон является задающим устройством

Сложная схема соединения и недостаточно эффективный контроль напряжения привели к снижению спроса на эти приборы.

Трехуровневые

Однако двухуровневые регуляторы, в свою очередь, так же уступили позиции более совершенным трехуровневым и многоуровневым приборам:

  • напряжение выходит с генератора на специальную схему через делитель
  • информация обрабатывается, действительное напряжение сравнивается с минимальным и максимальным пороговым значением
  • сигнал рассогласования регулирует силу тока, поступающего на возбуждающую обмотку

Рис. 18 Трехуровневый регулятор

Более совершенными считаются реле с частотной модуляцией – в них нет привычных сопротивлений, зато увеличена частота срабатывания ключа электронного. Управление осуществляется логическими схемами.

Принцип работы реле регулятора

Благодаря встроенным резисторам и специальным схемам реле получает возможность сравнивать величину вырабатываемого генератором напряжения. После чего, слишком высокое значение приводит к отключению реле, чтобы не перезарядить аккумулятор и не испортить электроприборы, подключенные в бортовую сеть.

Любые неисправности приводят именно к этим последствиям, приходит в неисправность батарея АКБ или резко увеличивается эксплуатационный бюджет.

Переключатель лето/зима

Вне зависимости от сезона и температуры воздуха работа генератора всегда стабильна. Как только его шкив начинает вращаться, электроток вырабатывается по умолчанию. Однако зимой внутренности аккумулятора замерзают, он восполняет заряд значительно хуже, чем летом.

Переключатели лето/зима находятся либо на корпусе регулятора напряжения, либо этим обозначением подписаны соответствующие разъемы, которые нужно найти и подсоединить к ним проводку в зависимости от сезона.

rele19-1-1024x768.jpgРис. 19 Регулятор напряжения с зимними и летними клеммами

Ничего необычного в этом переключателе нет, это лишь грубые настройки реле регулятора, позволяющие повысить до 15 В напряжение на клеммах аккумулятора.

Подключение в бортовую сеть генератора

Если при замене генератора вы подключаете новый прибор самостоятельно, необходимо учесть нюансы:

  • вначале следует проверить целостность и надежность контакта провода от кузова машины к корпусу генератора
  • затем можно подсоединять клемму Б реле регулятора с «+» генератора
  • вместо «скруток», начинающих греться через 1 – 2 года эксплуатации, лучше использовать пайку проводов
  • заводской провод нужно заменить кабелем сечения 6 мм2 минимум, если вместо штатного генератора монтируется электроприбор, рассчитанный на ток больше 60 А
  • амперметр в цепи генератор/аккумулятор показывает, мощность какого источника электроснабжения в данный момент выше в бортовой сети

rele20-1-1024x509.jpgРис. 20 Подключение генератора на примере ВАЗ

Амперметры – нужные приборы, с помощью которых можно определить заряд АКБ и работоспособность генератора. Без особых причин не рекомендуется убирать их из схемы.

Схемы подключения регулятора выносного

Монтируется выносное реле регулятора напряжения генератора только после выяснения, в разрыв какого провода оно должно быть подключено. Например:

  • на старых РАФ, Газелях и «Бычках» используются реле 13.3702 в полимерном или стальном корпусе с двумя контактами и двумя щетками, монтируются в «–» разрыв цепи, клеммы всегда промаркированы, «+» обычно берется с катушки зажигания (Б-ВК клемма), контакт Ш регулятора соединяется со свободной клеммой щеточного узла
  • в «жигулях» применяются реле регуляторы 121.3702 белого и черного цвета, существуют двойные модификации, в которых при выходе из строя одного прибора работа второго устройства продолжается простым переключением на него, монтируется в разрыв «+» клеммой 15 к выводу катушки зажигания Б-ВК, к щеточному узлу крепится проводом клемма 67

Встраиваемые реле-регуляторы автолюбители называют «шоколадками», маркированными Я112. Они монтируются в специальные щеткодержатели, прижимаются винтами и защищаются дополнительно крышкой.

  • вопрос крепления корпуса автолюбитель решает самостоятельно
  • аналогом клеммы «плюс» здесь служит контакт В или В+, его включают в бортовую сеть через амперметр
  • выносные реле регуляторы здесь обычно не используются, а встраиваемые уже интегрированы в щеточный узел, из них выходит единственный провод с маркировкой D либо D+, который подсоединяется к замку зажигания (к клемме катушки Б-ВК)

rele21-1024x747.jpgРис. 21 Замена штатного реле трехуровневым регулятором

Для дизельных ДВС в генераторах может присутствовать клемма W, которая присоединяется к тахометру, ее игнорируют при установке на авто с бензиновым мотором.

Проверка подключения

После установки трехуровневого или иного реле-регулятора необходима проверка работоспособности:

  • двигатель заводится
  • напряжение в бортовой сети контролируется на разных оборотах

После установки генератора переменного тока и подключения его по вышеприведенной схеме владельца может ожидать «сюрприз»:

  • при включении ДВС запускается генератор, измеряется напряжение на средних, больших и малых оборотах
  • после выключения зажигания ключом …. двигатель продолжает работать

В этом случае заглушить ДВС можно либо сняв провод возбуждения, либо отпустив сцепление с одновременным нажатием тормоза. Все дело в наличии остаточной намагниченности и постоянном самовозбуждении обмотки генератора. Проблема решается установкой в разрыв возбуждающего провода лампочки:

  • она горит при незапущенном генераторе
  • гаснет после его запуска
  • проходящий через лампу ток недостаточен, чтобы возбудить обмотку генератора

Эта лампа автоматически становится индикатором наличия зарядки АКБ.

Работа генератора

Когда начинается вращение ротора, на выходе генератора появляется некоторое напряжение. А подается оно на обмотку возбуждения посредством органа регулировки. Стоит также отметить, что выход генераторной установки соединен напрямую с аккумуляторной батареей. Поэтому на обмотке возбуждения напряжение присутствует постоянно. Когда увеличивается скорость ротора, начинает изменяться напряжение на выходе генераторной установки. Подключается реле-регулятор напряжения генератора Valeo или любого другого производителя к выходу генератора.

При этом датчик улавливает изменение, подает сигнал на сравнивающее устройство, которое анализирует его, сопоставляя с заданным параметром. Далее сигнал идет к устройству управления, от которого производится подача на исполнительный механизм. Регулирующий орган способен уменьшить значение силы тока, который поступает к обмотке ротора. Вследствие этого на выходе генераторной установки производится уменьшение напряжения. Аналогичным образом производится повышение упомянутого параметра в случае снижения скорости ротора.

Проверка устройства

Проверяется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2106, «копеек», иномарок одинаково. Как только произведете снятие, посмотрите на щетки — у них должна быть длина более 5 миллиметров. В том случае, если этот параметр отличается, нужно проводить замену устройства. Чтобы осуществить диагностику, потребуется источник постоянного напряжения. Желательно, чтобы можно было изменить выходную характеристику. В качестве источника питания можно использовать аккумулятор и пару пальчиковых батареек. Еще вам необходима лампа, она должна работать от 12 Вольт. Вместо нее можно использовать вольтметр. Подключаете плюс от питания к разъему регулятора напряжения.

Соответственно, минусовой контакт соединяете с общей пластиной устройства. Лампочку или вольтметр соединяете со щетками. В таком состоянии между щетками должно присутствовать напряжение, если на вход подается 12-13 Вольт. Но если вы будете подавать на вход больше, чем 15 Вольт, между щетками напряжения не должно быть. Это признак исправности устройства. И совершенно не имеет значения, диагностируется реле-регулятор напряжения генератора ВАЗ 2107 или другого автомобиля. Если же контрольная лампа горит при любом значении напряжения или вовсе не загорается, значит, присутствует неисправность узла.

Используемые источники:

  • https://fb.ru/article/307416/vaz—regulyator-napryajeniya-printsip-rabotyi-ustroystvo-shema-i-zamena
  • https://masteravaza.ru/generator/remont-generatora-generator/zamena-regulyatora-napryazheniya-generatora-vaz-2110-560
  • https://swapmotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/rele-regulyator-napryazheniya-generatora.html
  • https://fb.ru/article/198890/rele-regulyator-napryajeniya-generatora-shema-printsip-deystviya

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *