Генератор ВАЗ 2105: принцип работы, неисправности и их устранение

Несмотря на простое устройство генератора ВАЗ 2105, от него напрямую зависит бесперебойное функционирование всего электрооборудования автомобиля во время движения. Иногда с генератором возникают проблемы, выявить и устранить которые можно своими силами, без посещения автосервиса.

Назначение генератора ВАЗ 2105

Генератор является неотъемлемой частью электрического оснащения любого автомобиля. Благодаря этому устройству осуществляется преобразование механической энергии в электрическую. Основное назначение генераторной установки в машине сводится к заряду аккумуляторной батареи и обеспечению питанием всех потребителей после пуска мотора.

Технические характеристики генератора ВАЗ 2105

На «пятёрки» начиная с 1986 года стали устанавливать генераторы 37.3701. До этого автомобиль оснащался устройством Г-222. Последний имел иные данные статорных и роторных катушек, а также другой щёточный узел, регулятор напряжения и выпрямитель. Генераторная установка представляет собой трёхфазный механизм с возбуждением от магнитов и встроенным выпрямителем в виде диодного моста. В 1985 году с генератора было удалено реле, отвечающее за индикацию контрольной лампы. Контроль напряжения бортовой сети осуществлялся только по вольтметру. С 1996 года генератор 37.3701 получил изменённую конструкцию щёткодержателя и регулятора напряжения.

Какие генераторы можно установить на ВАЗ 2105

Вопрос выбора генератора на ВАЗ 2105 возникает в том случае, когда штатное устройство не способно обеспечить током, установленные на автомобиль потребители. Сегодня многие автовладельцы оснащают свои машины мощными лампами головного света, современной музыкой и другими устройствами, потребляющими большой ток.

Использование недостаточно мощного генератора приводит к недозарядке АКБ, что впоследствии негативно отражается на запуске двигателя, особенно в холодное время года.

Для оснащения своего авто более мощным источником электроэнергии можно установить один из следующих вариантов:

• Г-2107–3701010. Агрегат выдаёт ток в 80 А и вполне способен обеспечить дополнительные потребители электроэнергией;
• генератор от ВАЗ 21214 с каталожным номером 9412.3701–03. Выдаваемый устройством ток — 110 А. Для установки потребуется приобрести дополнительный крепёж (кронштейн, планка, болты), а также внести минимальные изменения по электрической части;
• изделие от ВАЗ 2110 на 80 А или больший ток. Для монтажа приобретается соответствующее крепление.

Один из мощных вариантов генераторных установок, которым можно оснастить ВАЗ 2105 — устройство от ВАЗ 2110

Схема подключения генератора «пятёрки»

Как и любое другое устройство электрооборудования автомобиля, генератор имеет свою схему подключения. При неправильном электрическом монтаже источник электроэнергии не только не обеспечит бортовую сеть током, но и может выйти из строя. Подключить агрегат согласно электрической схеме не составит большого труда.

Схема генератора Г-222: 1 — генератор; 2 — отрицательный диод; 3 — положительный диод; 4 — обмотка статора; 5 — регулятор напряжения; 6 — обмотка ротора; 7 — конденсатор для подавления радиопомех; 8 — аккумуляторная батарея; 9 — реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи; 10 — монтажный блок; 11 — контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи в комбинации приборов; 12 — вольтметр; 13 — реле зажигания; 14 — выключатель зажигания

Электрические провода по цветовой маркировке к генератору ВАЗ 2105 подключаются следующим образом:

• жёлтый от разъёма «85» реле подключается на клемму «1» генератора;
• оранжевый соединяют с клеммой «2»;
• два розовых на клемму «3».

Устройство генератора

Основными конструктивными элементами автомобильного генератора являются:

• ротор;
• статор;
• корпус;
• подшипники;
• шкив;
• щётки;
• регулятор напряжения.

Устройство генератора ВАЗ 2105: а — регулятор напряжения и щёточный узел у генераторов выпуска с 1996 г.; 1 — крышка генератора со стороны контактных колец; 2 — болт крепления выпрямительного блока; 3 — контактные кольца; 4 — шариковый подшипник вала ротора со стороны контактных колец; 5 — конденсатор 2,2 мкФ±20% для подавления радиопомех; 6 — вал ротора; 7 — провод общего вывода дополнительных диодов; 8 — зажим “30” генератора для подключения потребителей; 9 — штекер “61” генератора (общий вывод дополнительных диодов); 10 — провод вывода “Б” регулятора напряжения; 11 — щётка, соединенная с выводом “В” регулятора напряжения; 12 — регулятор напряжения ВАЗ 2105; 13 — щётка, соединенная с выводом “Ш” регулятора напряжения; 14 — шпилька для крепления генератора к натяжному устройству; 15 — крышка генератора со стороны привода; 16 — крыльчатка вентилятора со шкивом привода генератора; 17– полюсный наконечник ротора; 18 — шайбы крепления подшипника; 19 — дистанционное кольцо; 20 — шариковый подшипник вала ротора со стороны привода; 21 — стальная втулка; 22 — обмотка ротора (обмотка возбуждения); 23 — сердечник статора; 24 — обмотка статора; 25 — выпрямительный блок; 26 — стяжной болт генератора; 27 — буферная втулка; 28 — втулка; 29 — поджимная втулка; 30 — отрицательный диод; 31 — изолирующая пластина; 32 — фазный вывод обмотки статора; 33 — положительный диод; 34 — дополнительный диод; 35 — держатель положительных диодов; 36 — изолирующие втулки; 37 — держатель отрицательных диодов; 38 — вывод “В” регулятора напряжения; 39 — щёткодержатель

Чтобы знать, каким образом функционирует генератор, нужно разобраться в назначении каждого элемента более детально.

На ВАЗ 2105 генератор устанавливается в моторном отсеке и приводится в действие посредством ремня от коленчатого вала двигателя.

Ротор, он же якорь, предназначен для создания магнитного поля. На валу этой детали расположена обмотка возбуждения и медные контактные кольца, к которым припаиваются выводы катушек. Подшипниковый узел, установленный в корпус генератора и посредством которого вращается якорь, выполнен из двух шарикоподшипников. На оси ротора также закреплена крыльчатка и шкив, через который механизм приводится в действие ремённой передачей.

Статорные обмотки создают переменный электрический ток и объединяются посредством металлического сердечника, выполненного в виде пластин. Чтобы избежать перегрева и замыкания между витками катушек, провода покрываются несколькими слоями специального лака.

Корпус генератора состоит из двух частей и выполнен из дюралюминия, что сделано для облегчения конструкции. Чтобы обеспечить лучший отвод тепла, в корпусе предусмотрены отверстия. Посредством крыльчатки тёплый воздух из устройства выгоняется наружу.

Работа генераторной установки невозможна без таких элементов, как щётки. С их помощью к контактным кольцам ротора подводится напряжение. Угольки заключаются в специальный пластмассовый щёткодержатель и устанавливаются в соответствующее отверстие генератора.

Реле-регулятор контролирует напряжение на выходе рассматриваемого узла, не давая ему повышаться более 14,2–14,6 В. В генераторе ВАЗ 2105 применяется регулятор напряжения, совмещённый со щётками и фиксируемый посредством винтов с тыльной стороны корпуса источника электроэнергии.

Назначение диодного моста довольно простое — преобразовывать (выпрямлять) переменный ток в постоянный. Деталь выполнена в форме подковы, состоит из шести кремниевых диодов и крепится к задней части корпуса. Если хотя бы один из диодов выходит из строя, нормальное функционирование источника электроэнергии становится невозможным.

Диодный мост предназначен для выпрямления переменного тока в постоянный с обмоток статора для бортовой сети

Принцип работы генераторной установки

«Пятёрочный» генератор функционирует следующим образом:

1. В момент включения зажигания питание от АКБ подаётся на клемму «30» генераторной установки, затем на роторную обмотку и через регулятор напряжения на массу.
2. Плюс от замка зажигания через плавкую вставку «10» в монтажном блоке соединяется с контактами «86» и «87» реле контрольной лампы заряда, после чего через контакты коммутационного прибора подаётся на лампочку и далее на минус аккумулятора. Лампочка светится.
3. По мере вращения ротора на выходе статорных катушек появляется напряжение, которое начинает питать обмотку возбуждения, потребители и давать заряд на АКБ.
4. Когда достигается верхний предел напряжения в бортовой сети, реле-регулятор увеличивает сопротивление по цепи возбуждения генераторной установки и удерживает его в пределах 13–14,2 В. Затем на обмотку реле, отвечающего за лампу заряда, поступает определённое напряжение, в результате чего размыкаются контакты и лампочка гаснет. Это свидетельствует о питании всех потребителей от генератора.

Неисправности генератора

«Жигулёвский» генератор является довольно надёжным узлом, но и его элементы со временем изнашиваются, что приводит к появлению проблем. Неисправности могут быть различного характера, о чём свидетельствуют характерные признаки. Поэтому на них, а также на возможных неполадках стоит остановиться подробнее.

Если вы наблюдаете, что лампочка заряда АКБ на работающем моторе постоянно горит либо мигает, то причин такому поведению может быть несколько:

• недостаточное натяжение ремённого привода генератора;
• обрыв электрической цепи между лампой и генератором;
• повреждение цепи по питанию роторной обмотки;
• неполадки с реле-регулятором;
• износ щёток;
• повреждение диодов;
• обрыв или замыкание в катушках статора.

Водитель сразу же заметит сигнал отсутствия заряда АКБ, так как лампа начинает светиться на панели приборов ярко-красным цветом

Даже при рабочем генераторе заряд на аккумулятор может не поступать. Этому могут сопутствовать следующие причины:

• прослаблен ремень генератора;
• ненадёжная фиксация проводки к генератору либо окисление клеммы на АКБ;
• неполадки с аккумулятором;
• проблемы с регулятором напряжения.

Причин, по которым аккумулятор может выкипать, не так уж много, и связаны они, как правило, с превышением напряжения, поступающего на него:

• ненадёжное соединение между массой и корпусом реле-регулятора;
• неисправен регулятор напряжения;
• неисправен аккумулятор.

Однажды я столкнулся с такой проблемой, когда реле-регулятор вышел из строя, что проявлялось в виде отсутствия заряда АКБ. На первый взгляд, сложного в замене этого элемента ничего нет: открутил два винта, вынул старое устройство и установил новое. Однако после приобретения и установки нового регулятора возникла другая проблема — перезаряд аккумулятора. Теперь на батарею поступало напряжение более 15 В, что приводило к кипению жидкости в нём. Долго ездить с такой неисправностью нельзя и я начал разбираться, что же привело к её возникновению. Как оказалось, причина сводилась к новому регулятору, который попросту некорректно работал. Пришлось покупать ещё один реле-регулятор, после чего заряд вернулся к нормальным значениям. Сегодня многие устанавливают трёхуровневые регуляторы напряжения, но я пока не пробовал, поскольку уже несколько лет с зарядом проблем не возникает.

Довольно редко, но всё же случается, что провод, идущий от генератора к АКБ, может плавиться. Такое возможно только в случае короткого замыкания, которое может произойти в самом генераторе либо при контакте провода с массой. Поэтому нужно внимательно осмотреть силовой кабель, и если с ним всё в порядке, проблему стоит искать именно в источнике электроэнергии.

Во время работы генератор хоть и издаёт некоторый шум, но не настолько громкий, чтобы задумываться над возможными неполадками. Однако если уровень шума довольно сильный, то с устройством возможны следующие проблемы:

• выход из строя подшипников;
• открутилась гайка шкива генератора;
• замыкание между витками катушек статора;
• шум от щёток.

Проверка генератора

При возникновении проблем с генераторной установкой для выявления причин необходимо выполнить проверку устройства. Сделать это можно несколькими способами, но наиболее доступным и распространённым является вариант с применением цифрового мультиметра.

Перед началом проверки двигатель рекомендуется прогреть на средних оборотах в течение 15 минут, включив фары головного света. Процедура выполняется следующим образом:

1. Включаем мультиметр на измерение напряжения и производим замер между выводом «30» генератора и массой. Если с регулятором всё в порядке, то прибор покажет напряжение в пределах 13,8–14,5 В. При иных показаниях регулятор лучше заменить.
2. Проверяем регулируемое напряжение, для чего подсоединяем щупы прибора к контактам аккумулятора. Двигатель при этом должен работать на средних оборотах, а потребители быть включены (фары, отопитель и т. п.). Напряжение должно соответствовать значениям, установленного на ВАЗ 2105 генератора.
3. Для проверки якорной обмотки один из щупов мультиметра соединяем с массой, а второй с контактным кольцом ротора. При малых значениях сопротивления это укажет на неисправность якоря.

Чтобы была возможность постоянно контролировать напряжения заряда аккумулятора, я установил в прикуриватель цифровой вольтметр, тем более что я не являюсь курильщиком. Это устройство позволяет всегда следить за напряжением бортовой сети, не выходя из автомобиля и не поднимая крышку капота для проведения замеров. Постоянная индикация напряжения сразу даёт понять, что с генератором всё в порядке или, наоборот, если возникли проблемы. До установки вольтметра не один раз приходилось сталкиваться с неполадками регулятора напряжения, которые обнаруживались только при разрядке аккумулятора или при его перезарядке, когда жидкость внутри попросту кипела из-за превышения выдаваемого напряжения.

Диагностика на стенде проводится на сервисе, а при наличии всего необходимого возможна и в домашних условиях.

Стенд имитирует работу генератора на автомобиле, позволяя снимать параметры устройства при помощи соответствующих приборов

Порядок действий таков:

Монтируем генератор на стенд и собираем электрическую схему. На генераторе Г-222 контакт 15 соединяем с выводом 30.

Схема соединений для проверки генератора 37.3701 на стенде: 1 — генератор; 2 — контрольная лампа 12 В, 3 Вт; 3 — вольтметр; 4 — амперметр; 5 — реостат; 6 — выключатель; 7 — аккумулятор

Диагностика генератора возможна с помощью осциллографа. Однако такое устройство есть далеко не у каждого. Прибор позволяет выявить исправность генератора по форме сигнала. Для проверки собираем такую же схему, как и в предыдущем варианте диагностики, после чего выполняем следующие шаги:

1. На генераторе 37.3701 отсоединяем от регулятора напряжения вывод «В» от диодов и соединяем его с плюсом АКБ через автомобильную лампу на 12 В и мощностью 3 Вт.
2. Включаем электродвигатель на стенде и устанавливаем частоту вращения около 2 тыс. мин-1. Отключаем АКБ тумблером «6» и реостатом выставляем ток отдачи 10 А.
3. Осциллографом проверяем сигнал на клемме «30». Если обмотка и диоды находятся в исправном состоянии, форма кривой будет в виде равномерных зубьев пилы. В случае пробитых диодов или обрыва в статорной обмотке, сигнал будет неравномерным.

Форма кривой выпрямленного напряжения генератора: I — генератор исправен; II — диод пробит; III — обрыв в цепи диода

Ремонт генератора ВАЗ 2105

Определившись, что генератор нуждается в ремонте, его сперва необходимо демонтировать с автомобиля. Для выполнения операции понадобятся такие инструменты:

• ключи на 17 и 19;
• головки на 10, 17 и 19;
• трещоточная рукоятка и вороток;
• удлинитель с карданным шарниром.

Демонтируем узел в следующем порядке:

Снимаем минусовую клемму с аккумулятора и отсоединяем проводку от генератора.