Устройство генератора автомобиля ВАЗ 2107

   Для отечественных генераторов: На новые модели отечественных двигателей (ВАЗ-2111, 2112, ЗМЗ-406 и др.): устанавливаются генераторы компактной конструкции (94.3701 и др.). Безщеточные (индукторные) генераторы (955.3701 для ВАЗов, Г700А для УАЗов) отличаются от традиционной конструкции тем, что у них на роторе расположены постоянные магниты, а обмотки возбуждения - на статоре (смешанное возбуждение). Это позволило обойтись без щеточного узла (уязвимая часть генератора) и контактных колец. Однако эти генераторы имеют несколько большую массу и более высокий уровень шума

     Кроме токоскоростной характеристики генераторную установку характеризует еще и частота самовозбуждения. При работе генератора на автомобиле в комплекте с аккумуляторной батареей генераторная установка должна самовозбуждаться при частоте вращения двигателя меньшей, чем частота вращения его холостого хода. При этом, конечно, в схему должны быть включены лампа контроля работоспособного состояния генераторной установки мощностью, оговоренной для нее фирмой-изготовителем генератора и параллельно ей резисторы, если они предусмотрены схемой.
     Другой характеристикой, по которой можно представить энергетические способности генератора, т. е. определить величину мощности, забираемой генератором от двигателя, является величина его коэффициента полезного действия (КПД), определяемого в режимах соответствующих точкам токоскоростной характеристики (рис.1.6), величина КПД по рис.1.6 приведена для ориентировки, т.к. она зависит от конструкции генератора - толщины пластин, из которых набран статор, диаметра контактных колец, подшипников, сопротивления обмоток и т. п., но, главным образом, от мощности генератора. Чем генератор мощнее, тем его КПД выше.

Рис.1.6 Выходные характеристики автомобильных генераторов:

1 - токоскоростная характеристик;

2 - КПД по точкам токоскоростной характеристики.

    Наконец, генераторную установку характеризует диапазон ее выходного напряжения, при изменении в определенных пределах частоты вращения, силы тока нагрузки и температуры. Обычно в проспектах фирм указывается напряжение между силовым выводом "+" и "массой" генераторной установки в контрольной точке или напряжение настройки регулятора при холодном состоянии генераторной установки частоте вращения 6000 мин-1, нагрузке силой тока 5 А и работе в комплекте с аккумуляторной батареей, а также термокомпенсация - изменение регулируемого напряжения в зависимости от температуры окружающей среды. Термокомпенсация указывается в виде коэффициента, характеризующего изменение напряжения при изменении температуры окружающей среды на ~1°С. Как было показано выше, с ростом температуры напряжение генераторной установки уменьшается. Для легковых автомобилей некоторые фирмы предлагают генераторные установки со следующим напряжением настройки регулятора и термокомпенсацией:
Напряжение настройки, В ................................. 14,1±0,1 14,5+0,1
Термокомпенсация, мВ/°С ............................... —7+1,5 —10±2

2.      Устройство генератора автомобиля ВАЗ 2107.

     На автомобиле ВАЗ 2107 установлен генератор переменного тока модели 37.3701.(рис.2.1) Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Через отверстия в проушинах крышек генератор крепится болтом к кронштейну двигателя, а шпилькой — к натяжной планке. На часть автомобилей ВАЗ 2107 устанавливается генератор 9412.3701, имеющий ряд конструктивных отличий: выпрямительный блок вынесен за заднюю крышку, крыльчатка вентилятора расположена внутри генератора. Для уменьшения износа щеток генератора контактные кольца выполнены меньшего диаметра. Вывод «В+» генератора соединен с положительным выводом аккумуляторной батареи.

Технические характеристики генераторов 37.3701 / 9412.3701:
Номинальное напряжение, В.... 14
Максимальная сила тока отдачи при 13 В и частоте вращения ротора 5000 об/мин, А.........55/80
Мощность, Вт..................770/1120
Масса, кг.............................4,4/4,9

     Основные части генератора 37.3701 — это ротор, статор и крышки, отлитые из алюминиевого сплава.

     Ротор генератора состоит из вала, на рифленую поверхность ротора напрессована стальная втулка и стальные клювообразные полюсы, образующие вместе с валом и втулкой ротора сердечник электромагнита. На втулке между полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка ротора (обмотка возбуждения). Выводы обмотки ротора припаяны к контактным кольцам, установленным на пластмассовой втулке, расположенной на валу. На переднем конце вала ротора с помощью сегментной шпонки гайкой закреплены шкив и крыльчатка вентилятора охлаждения. Вал ротора вращается в двух шариковых подшипниках, установленных в крышках генератора. Задний подшипник напрессован на вал ротора, а передний подшипник удерживается в крышке генератора специальными шайбами, закрепленными четырьмя болтами с гайками.
     Статор генератора набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. В пазы на внутренней поверхности статора уложена трехфазная обмотка. Каждая обмотка статора состоит из шести последовательно соединенных катушек. Одни выводы фазных обмоток соединены в звезду, а другие соединены с парами диодов выпрямительного блока.
Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямительный блок на шести кремниевых диодах, установленный в задней крышке генератора и закрепленный на ней тремя болтами. Корпуса диодов запрессованы в два изолированных друг от друга алюминиевых держателя для положительных и отрицательных диодов, собранных в единый блок.

     Три диода имеют на корпусе плюс (положительные диоды), другие три — минус (отрицательные диоды). На держателе положительных диодов установлен контактный болт вывода «30» генератора; также держатель соединен проводом с выводом «В» регулятора напряжения. Держатель отрицательных диодов соединен с задней крышкой генератора — «массой».
Регулятор напряжения с щеткодержателем выполнен как неразборный узел и крепится двумя винтами к задней крышке генератора. Он предназначен для поддержания номинального напряжения в электрической сети автомобиля ВАЗ 2107 независимо от частоты вращения вала.
При включении на автомобиле ВАЗ 2107 зажигания напряжение на обмотку возбуждения подводится к клемме «В» регулятора через контрольную лампу заряда аккумуляторной батареи. После запуска двигателя обмотка возбуждения питается от трех дополнительных диодов, расположенных на выпрямительном блоке. При этом ток через лампу заряда не проходит и она не горит. Горящая лампа сигнализирует о неисправности цепи генератора. Выводы дополнительных диодов подключены к выводу «61» генератора.
В электрическую цепь генератора для подавления радиопомех подключен конденсатор, закрепленный винтом на задней крышке.

Рис.2.1 Генератор 37.3701 - автомобиль ВАЗ 2107

1 — вывод «В» регулятора напряжения;

2 — регулятор напряжения;

3 — вывод «30» генератора;

4 — вывод «61» генератора (общий вывод дополнительных диодов);

5 — конденсатор;

6 — задняя крышка генератора;

7 — передняя крышка генератора;

8 — статор;

9 — шкив;

10 — шпилька крепления генератора к натяжной планке.

Рис.2.2 Детали генератора 37.3701 - автомобиль ваз 2107

1 — шкив;

2 — шпонка сегментная;

3 — передняя крышка генератора;

4 — наружная шайба крепления подшипника;

5 — передний подшипник генератора ротора;

6 — ротор;

7 — болт стяжной;

8 — статор;

9 — задний подшипник генератора ротора;

10 — буферная втулка;

11 — задняя крышка генератора;

12 — изолирующие втулки;

13 — болт;

14 — регулятор напряжения;

15 — выпрямительный блок генератора;

16 — конденсатор;

17 — контактный болт;

18 — болт;

19 — болт;

20 — внутренняя шайба крепления подшипника;

21 — крыльчатка вентилятора.

Рис.2.3 схема электрических соединений генератора 37.3701 - автомобиль ВАЗ 2107

1 — аккумуляторная батарея;

2 — генератор;

3 — монтажный блок;

4 — замок зажигания;

5 — вольтметр;

6 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи.

С 1996 г. у генератора 37.3701 изменено устройство регулятора напряжения и щеткодержателя. Теперь регулятор напряжения размещен в металлическом корпусе и приклепан к щеткодержателю, т.е. образует с ним неразборный узел. У нового регулятора напряжения отсутствует вывод "Б" и напряжение подается только к выводу "В". По своим характеристикам прежний и новый регуляторы напряжения одинаковы и в сборе со щеткодержателем взаимозаменяемы.

Условия, в которых приходится работать генератору, благополучными никак не назовешь. На генератор попадают грязь, масло, влага, соль, вредное действие которых усугубляется высокими температурами воздуха в подкапотном пространстве. Чтобы свести влияние соляных “ванн” к минимуму, не допустить окисления выводных клемм генератора и потери по этой причине в них надежного контакта, рекомендуется держать крепления всех генераторных проводов под слоем какой-нибудь консистентной смазки. Особое внимание необходимо уделить натяжению и своевременной замене клинового или многоручьевого ремня привода генератора. Не следует допускать даже непродолжительную работу генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Всплеск напряжения в сети, возникающий при отключении аккумулятора, например для проверки генератора, опасен практически для всех бортовых электронных устройств современных автомобилей. Не допускается и проверка работоспособности генератора на “искру” кратковременным соединением выводной клеммы с “массой” автомобиля. В этом случае через выпрямительный блок протекает слишком высокий ток, который способен вывести диоды блока из строя.

Заключение.

     В данном курсовом проекте, было подробно рассмотрено проектирование корпуса генератора.

     При установке аккумуляторной батареи на автомобиль убедитесь в правильной полярности подключения. Ошибка приведет к немедленному выходу из строя выпрямителя генератора, может возникнуть пожар. Такие же последствия возможны при запуске двигателя от внешнего источника тока (прикуривании) при неправильной полярности подключения.

     При эксплуатации автомобиля необходимо:
- следить за состоянием электропроводки, особенно за чистотой и надежностью соединения контактов проводов, подходящих к генератору, регулятору напряжения. При плохих контактах бортовое напряжение может выйти за допустимые пределы;
- отсоединить все провода от генератора и от аккумулятора при электросварке кузовных деталей автомобиля;
- следить за правильным натяжением ремня генератора. Слабо натянутый ремень не обеспечивает эффективную работу генератора, натянутый слишком сильно приводит к разрушению его подшипников;
- немедленно выяснить причину загорания контрольной лампы генератора.

     Недопустимо производить следующие действия:
- оставлять автомобиль с подключенным аккумулятором при подозрении на неисправность выпрямителя генератора. Это может привести к полному разряду аккумулятора и даже к возгоранию электропроводки;
- проверять работоспособность генератора замыканием его выводов на "массу" и между собой;
- проверять исправность генератора путем отключения аккумуляторной батареи при работающем двигателе из-за возможности выхода из строя регулятора напряжения, электронных элементов систем впрыска, зажигания, бортового компьютера и т. д.;
- допускать попадание на генератор электролита, "Тосола" и т. д.

Список используемой литературы:

1. Гаврилов К.Л. Практическое руководство по диагностике и ремонту электрооборудования легковых и грузовых автомобилей иностранного и отечественного производства. Март 2005 С. 222.

2. Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учеб./Ю.И. Боровских, Ю.В. Буралев, К.А. Морозов, В.М. Никифоров, А.И. Фешенко – М.:: Высшая школа; Издательский центр «Академия», 1997.-528с.: ил.

3. Дементьев Ю.С., Щетинин Ю.С. САПР в автомобиле и тракторостроении:

Учебник для студентов высших учебных заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 224 с. с.

4. Могилев А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Информатика. Учебное пособие для

вузов. 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. –

842 с.

5. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 395 с. .

6. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2005. –511 с.