Все про автомобильный генератор — устройство, принцип работы

Автор:Иван Баранов

Как и на любом авто, генератор на автомобиле ВАЗ 2107 инжектор работает параллельно с аккумулятором – это два источника питания машины, которые используются в разных режимах. В статье рассматривается генератор 37.3701, принцип работы генератора с разными характеристиками, в том числе с максимальным током в 80 Ампер, дается инструкция по подключению агрегата. Генераторная установка Г222 аналогична, необходимо только обратить внимание на некоторые отличия.

[ Скрыть]

Генератор ВАЗ 2107: назначение и основные функции

Как и на любой другой машине, генератор на «семёрке» работает в паре с аккумулятором. То есть это два источника питания в авто, каждый из которых используется в своих режимах. И если основная задача АКБ — поддерживать работоспособность электронных приборов в период, когда двигатель выключен, то генератор, напротив, вырабатывает ток только при работающем моторе.

Основная задача генераторной установки — вырабатывать электрическую энергию, подпитывая заряд аккумуляторной батареи. То есть во многом (если не во всём) работоспособность машины зависит от того, насколько слаженно работают генератор и аккумулятор.

Генераторные установки на ВАЗ 2107 выпускают с 1982 года. Их заводская маркировка — Г-221А.

На всех автомобилях ВАЗовской «классики», в том числе и в модели 2107, устанавливались генераторы Г-221А

Технические характеристики генератора Г-221А

На ВАЗ 2107 устанавливались два вида генераторов (карбюраторные и инжекторные), каждый из которых имел свою заводскую маркировку: 372.3701 или 9412.3701. Поэтому характеристики работы устройств могут отличаться, так как инжекторные модели потребляют больше электроэнергии, соответственно, и мощность генератора должна быть выше.

Все генераторы ВАЗ 2107 обладают одной и той же величиной номинального напряжения — 14 В.

Генератор для карбюраторного автомобиля имеет модификацию 372.3701 и выполнен в алюминиевом литом корпусе со стальными крепёжными элементами

Таблица: сравнение характеристик разных модификаций генераторов для ВАЗ 2107

Какие генераторы можно установить на «семёрку»

Конструкция ВАЗ 2107 позволяет устанавливать не только генератор Г-221А. Поэтому водитель при необходимости может поставить более мощное устройство, правда, при этом придётся внести некоторые изменения в электрическую схему автомобиля. Возникает вопрос: а с чем вообще связано желание автолюбителя поменять «родной» генератор?

Г-221А был оптимальным устройством для оснащения автомобилей в эпоху начала их серийного производства. Однако с 1980-х годов прошло много времени и сегодня практически каждый водитель пользуется современными электронными приборами:

• акустической системой;
• навигаторами;
• дополнительными приборами освещения (тюнинг) и т. п.

  
  Больше всего электричества потребляют внештатные световые приборы

Соответственно, генератор Г-221А не справляется с высокими нагрузками, в силу чего водители и начинают искать более мощные установки.

На «семёрку» можно установить как минимум три более мощных устройства:

• Г-222 (генератор от «Лады Нивы»);
• Г-2108 (генератор от «восьмёрки»);
• Г-2107–3701010 (инжекторная модель для карбюраторной машины).

Важно, что последние две модели не требуют изменения конструкции как корпуса генератора, так и его креплений. При установке генератора от «Нивы» придётся провести некоторую доработку.

Видео: принцип работы генератора

Схема подключения Г-221А

Являясь электронным прибором, генератор нуждается в корректном использовании. Поэтому схема его подключения не должна вызывать двойственного толкования. Надо отметить, что водители «семёрок» обычно без труда могут подсоединить все клеммы генератора сами, так как схема доступна и понятна каждому.

Генератор (поз. 2) подключается в схему последовательно между аккумулятором (поз. 1) и монтажным блоком (поз. 3)

Многие автовладельцы задаются вопросом, куда какой провод должен подключаться при замене генератора. Дело в том, что прибор имеет несколько разъёмов и проводов и при замене можно легко забыть, какой провод куда идёт:

• оранжевый не пригодится для подключения, его можно оставить как есть либо соединить с серым напрямую для автозапуска авто;
• серый толстый провод идёт на щётки от реле-регулятора;
• серый тонкий провод подключается к реле;
• жёлтый — координатор контрольной лампочки на панели управления.

При самостоятельной работе с Г-221А лучше подписывать назначение проводов, чтобы потом не соединить их ошибочно.

Для исключения ошибки все провода имеют своё цветовое обозначение

Устройство генератора ВАЗ 2107

Конструктивно генератор на «семёрке» имеет форму цилиндра. В литом корпусе спрятано множество мелких деталей, каждая из которых выполняет свои функции. Основными же элементами Г-221А считаются ротор, статор и крышки, которые отливаются только из специального алюминиевого сплава.

Ротор

Ротор Г-221А состоит из вала с рифлёной поверхностью, на который напрессована втулка из стали и полюсы. Втулка и клювообразные полюсы вместе образуют так называемый сердечник электромагнита. Сердечник как раз и вырабатывает электромагнитное поле в процессе вращения вала ротора.

Внутри ротора располагается также и обмотка возбуждения. Она помещается между полюсами.

Подвижный элемент ротора — рифлёный вал — вращается благодаря двум шариковым подшипникам. Задний подшипник установлен непосредственно на валу, а передний фиксируется на крышке генератора.

Ротор запрессован в обмотку генератора и не отделяется от неё при разборке

Статор

Статор собирается из специальных пластин толщиной 1 мм. Пластины изготавливаются из электротехнической стали. Именно в пазах статора и размещена трёхфазная обмотка. Катушки обмотки (их всего шесть) выполнены из медной проволоки. Собственно говоря, электромагнитное поле, поступающее от сердечника ротора, преобразуется катушками в чистое электричество.

Обрывы проволоки или нагар на её поверхности могут повлиять на выработку тока

Выпрямитель

Генератор в описанной комплектации вырабатывает только переменный ток, чего явно недостаточно для бесперебойной работы автомобиля. Поэтому в корпусе Г-221А имеется выпрямитель (или диодный мост), главной задачей которого является преобразование переменного тока в постоянный.

Диодный мост имеет форму подковы (за что и получил соответствующее прозвище среди автолюбителей) и собран из шести кремниевых диодов. На пластине три диода имеют положительный заряд и три — отрицательный. В центре выпрямителя установлен контактный болт.

Конструктивно выпрямитель действительно похож на конскую подкову

Регулятор напряжения

Регулятор напряжения на ВАЗ 2107 выполнен совместно со щёткодержателем. Устройство представляет собой неразборный узел и фиксируется к задней крышке генератора. Регулятор призван поддерживать номинальное напряжение в сети в любом режиме работы двигателя.

Электрическая схема регулятора контролирует напряжение в устройстве

Шкив

Шкив не всегда считают составной частью генератора, так как он насаживается на уже собранный корпус отдельно. Главная задача шкива — передача механической энергии. В составе генератора он связан ремённой передачей со шкивами коленчатого вала и помпы. Поэтому все три устройства работают в неразрывной связи между собой.

Шкив насаживается на вал ротора и связывается ременной передачей с соответствующими деталями помпы и коленвала

Основные детали

Чтобы понять, где искать, нужно вспомнить основные составные элементы, из которых состоит генератор. Это:

• шкив;
• передний подшипник;
• крыльчатка ротора;
• статорная обмотка;
• магнитопровод;
• ротор;
• задний подшипник;
• «шоколадка» (реле-регулятор);
• диодный мост.

Чаще всего изнашиваются щетки, которые входят в состав блока реле-регулятора. Износ подшипников тоже встречается нередко. Еще следует ожидать поломок диодного моста и ремня генератора (приводит шкив в движение). Еще одна деталь, требующая периодической замены, это контактные кольца. Они располагаются на роторе и контактируют со щетками.

Чтобы повысить срок службы, следует регулярно смазывать механические узлы аппарата (особенно подшипники), проводить замеры напряжения, уровень зарядки аккумулятора и его состояние, подтягивать крепления. При возникновении подозрений на ту или иную поломку, нужно немедленно приступить к ремонту, иначе существует риск выхода из строя любого подключенного устройства и узла. Если на автомобиле установлен инжектор и ЭБУ, то с электричеством не шутят. А самый обычный уход и профилактика сведет вероятность поломки практически на нет.

Неисправности генератора

К сожалению, ещё не придуманы такие механизмы, которые под воздействием времени и постоянных нагрузок не выходили бы из строя. Генератор ВАЗ 2107 рассчитан на многолетнюю работу, однако в ряде случаев этому препятствуют мелкие поломки и неисправности его составляющих.

Выявить неполадки в работе генератора можно без помощи специалистов СТО: необходимо просто внимательно следить за всеми изменениями, которые происходят с автомобилем во время движения.

Загорелась контрольная лампа зарядки на панели приборов

В салоне ВАЗ 2107 на приборной панели есть вывод нескольких сигнализаторов. Одним из них является контрольная лампочка зарядки аккумулятора. Если она вдруг загорается красным, значит, в АКБ недостаточно заряда, есть проблемы с генератором. Но не всегда сигнализатор свидетельствует о неполадках с самим генератором, чаще всего лампа срабатывает по другим причинам:

• проскальзывание ремённого привода генератора — потребуется остановить машину и откорректировать степень натяжения ремня;
• повреждения в реле контрольной лампы, поэтому она срабатывает некорректно — рекомендуется «прозвонить» реле в монтажном блоке и в случае необходимости произвести его замену;
• обрыв контактов в обмотке возбуждения — это более серьёзное повреждение, которое требует снятия генератора с автомобиля, его разборки и поиска обрыва;
• сильный износ щёток в щёткодержателе — потребуется их замена, которая выполняется довольно просто;
• короткое замыкание в выпрямителе (скорее всего, перегорел один из кремниевых диодов) — рекомендуется разобрать генератор, прозвонить диоды и заменить выбывший из строя элемент.

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

На аккумулятор не идёт зарядка

Водители ВАЗ 2107 часто сталкиваются с такой проблемой: генератор вроде бы исправно работает, а питание на АКБ не идёт. Проблема может крыться в следующих неисправностях:

• растянулся ремень генератора — необходимо проверить степень его натяжения или же заменить на новый;
• ослабление крепления наконечников проводов — достаточно просто подтянуть все крепёжные соединения и тщательно зачистить контакты и разъёмы;
• неисправность самого аккумулятора;
• повреждения в проводке — рекомендуется прозвонить все провода между АКБ и генератором и заменить повреждённые участки.

При отсутствии зарядки проблема может крыться как в генераторе, так и в аккумуляторе

Аккумулятор выкипает

Выкипание АКБ — признак того, что жить батарее осталось недолго. После этого аккумулятор не сможет полноценно работать, поэтому скоро придётся его заменить. Однако чтобы замена не привела к тем же печальным последствиям, необходимо найти причину выкипания, которая может заключаться в:

• загрязнении контакта между «массой» и корпусом регулятора генератора — необходима зачистка контакта;
• повреждениях в самой плате регулятора напряжения — рекомендуется замена платы;
• браке аккумулятора — если АКБ стала выкипать сразу же после замены.

Аккумулятор после выкипания лучше не использовать, так как его ресурс сильно ограничен

При езде раздаётся шум и скрежет из генератора

Генератор имеет вращающийся ротор, поэтому он обязательно должен издавать шум во время работы. Однако если эти звуки становятся всё более громкими и неестественными, следует разобраться с причиной их возникновения:

• ослабление гайки на шкиве — нужно подтянуть гайку и проверить степень натяжения ремня;
• выработка подшипников — в этом случае водитель может слышать громкий скрежет и даже вой во время езды, потребуется выпрессовать старые подшипники с вала и установить новые;
• замыкание в обмотке — необходима замена статора полностью;
• скрип щёток — рекомендуется зачистка щёток от налипшей грязи.

Устранение неисправностей

Контрольная лампа и датчик (бортовой вольтметр) показывают наличие заряда, а аккумулятор сел, но проверка мультиметром показывает на клеммах АКБ нормальное напряжение 13,6-14,2 В. При включении большой нагрузки (например, дальнего света фар) стрелка датчика падает в белый сектор шкалы.

Причиной также может быть пробой одного из отрицательных диодов, перегорание одного из положительных диодов выпрямителя или обрыв одного из фазных обмоток статора. При неработающем двигателе проверяются отрицательные диоды: отсоединяется клемма «+» АКБ от сети автомобиля и подсоединяется к ней контрольная лампа. Ножкой лампы притрагиваются к каждому из трех болтов крепления выпрямительного блока генератора. Если лампа горит, соединенный с болтом отрицательный диод пробит.

Для проверки положительных диодов подсоединяется клемма «+» и отсоединяется от кузова клемма «-», к которой подсоединяется контрольная лампа. Снова ножкой лампы притрагиваются к каждому из трех болтов крепления выпрямительного блока генератора. Горение лампы тоже означает пробой положительного диода. Если есть мультиметр, просто замеряют сопротивление диодов в полярности, в которой диод должен быть заперт: для отрицательных диодов «+» к болтам, а «-» — к корпусу, для положительных диодов «+» к клемме «30» генератора, а «-» — к болтам. Диодный выпрямитель с пробитым диодом заменяют полностью.

Обрыв одной из веток обмотки статора проверяется путем их прозванивания мультиметром или «контролькой» с аккумулятором между двумя болтами крепления выпрямительного блока. Отсутствие контакта какой-либо обмотки с каждой из двух оставшихся говорит о ее обрыве, а генератор подлежит ремонту или замене.

Проверь щетки генератора

Еще одной причиной может быть износ щеток генератора. Вынимается щеточный узел с РР. Если щетки длиной менее 5 мм, узел меняется на новый. Если щетки не изношены, следует осмотреть их на возможность перекоса и «залипания» в колодцах корпуса.

Лампа заряда при включении зажигания не загорается. Не работает датчик заряда и другие контрольные приборы. Генератор зарядки не давал.

Причина данной неисправности — перегорел предохранитель F10 (10 А). Если после замены ничего не изменилось, ищут причины в замке или реле (если оно установлено) зажигания.

При включении зажигания не горит контрольная лампа. Датчик заряда и другие контрольные приборы работают. Генератор зарядки не дает.

Отсоединяется провод от штекера «61» генератора и замыкается на «массу». Если при включенном зажигании горит лампа — неисправна обмотка возбуждения генератора или нет контакта в самом штекере. Зачищаются поверхности штырьков, поджимаются загибы разъемов штекера, соединяются. Проверяется снова и если лампа заряда опять не горит, зачищаются штекеры Ш5-Ш10 монтажного блока и штырьки в разъеме колодки с щитком приборов. Если результата нет, значит, перегорела сама лампа. Для замены лампочки снимается щиток приборов, сзади щитка вынимается патрон, меняется лампа.

Лампа АКБ при включении зажигания загорается. При работе двигателя на холостых оборотах тускло горит лампа заряда, пропадает зарядка или нет зарядки совсем.

Причиной может быть плохой контакт штырька колодки соединения провода к щитку приборов. Он крепится на заклепке и часто окисляется. Если припаять его к дорожке платы, эта неисправность устраняется. Также неплотный контакт в местах соединения по пути провода от щитка до штекера «61» генератора дает такие же симптомы.

Для проверки обмотки возбуждения на обрыв щупами мультиметра дотрагиваются до колец ротора при снятом щеточном узле — рабочая обмотка показывает небольшое сопротивление. При касании одного щупа к кольцу, а другого к валу или корпусу ротора проверяют наличие замыкания обмотки на «массу». Для проверки реле-регулятора напряжения к верхнему контакту подсоединяют «+» АКБ, а к левому — «-» и измеряют напряжение на щетках. Оно должно быть 12 В. Если нет — реле подлежит замене.

Проверка генератора

Неполадок с генераторной установкой можно избежать, если периодически проводить диагностику состояние этого узла. Проверка работоспособности генератора даёт водителю уверенность в его исправной работе и отсутствии поводов для беспокойства.

Нельзя проверять генератор, отключая его от аккумулятора при работающем двигателе. Это чревато скачками напряжения в сети и коротким замыканием. Проще всего обратиться к специалистам СТО, чтобы проверить работоспособность генератора на стенде. Однако убеждённые «семёрководы» давно уже приспособились проверять Г-221А самостоятельно при помощи мультиметра.

Для диагностики потребуется мультиметр любого типа — цифровой или индикаторный. Единственное условие: прибор должен корректно работать в режиме измерения и переменного, и постоянного тока.

Порядок работы

Для диагностики работоспособности генератора потребуются два человека. Один из них должен находиться в салоне и по сигналу завести мотор, второй — непосредственно вести наблюдение за показаниями мультиметра в разных режимах. Порядок работы будет следующим.

1. Перевести прибор в режим постоянного тока.
2. При выключенном моторе подключить мультиметр сначала к одной клемме АКБ, затем — ко второй. Напряжение в сети не должно быть менее 11,9 и более 12,6 В.
3. После первичного замера завести мотор.
4. В момент запуска двигателя измеряющий должен внимательно следить за показаниями прибора. Если напряжение резко упало и не поднимается до рабочего состояния, это говорит о выработке ресурса генератора. Если же, наоборот, показатель напряжения выше нормы, то в скором времени АКБ выкипит. Оптимальный вариант — при запуске мотора напряжение немного упало и сразу же восстановилось.

   
   Если измеренное при работающем двигателе напряжение находится между 11.9 и 12.6 В, то генератор в порядке

Видео: процедура проверки генератора с лампочкой

Ремень генераторной установки на ВАЗ 2107

Автомобиль ВАЗ 2107 выпускался в период с 1982 по 2012 год. Первоначально модель оснащалась гладким ремнём для привода (старый образец). С течением времени «семёрка» неоднократно модифицировалась и в конце 1990-х генератор стал работать с ремнём нового образца, имеющим зубцы.

Наибольшей популярностью у автовладельцев пользуются резинотехнические изделия от немецкой . Эти ремни идеально вписываются в работу отечественного автомобиля и служат в течение всего срока, указанного производителем.

От качества приводного ремня зависит работа генератора и всего автомобиля

Конструкторские номера и размеры ремней указываются в эксплуатационной книжке на автомобиль:

• 2101–1308020 (гладкая поверхность), размеры — 10,0х8,0х944,0 мм;
• 2107–1308020 (зубчатая поверхность), размеры — 10,7х8,0х944,0 мм.

Как натянуть ремень на генератор

От правильной натяжки ремня на шкив прежде всего зависит работа генератора, а также водяного насоса. Поэтому нельзя пренебрегать существующими правилами. Ремень устанавливается и натягивается в следующем порядке.

1. Установить собранный генератор на место, слегка закрутив фиксирующие гайки.
2. Взять монтировку и зафиксировать ею зазор между корпусом генератора и помпы.
3. Надеть на шкив ремень.
4. Не ослабляя давления монтировки, натягивать ремень на шкив.
5. Закрутить верхнюю гайку крепления генератора до упора.
6. Проверить степень натяжения ремня — резина не должна провисать, но и нельзя допустить сильной натяжки.
7. Закрутить нижнюю гайку крепления генератора.

   
   Хорошо натянутый приводной ремень должен давать небольшой прогиб при нажатии, но не быть чрезмерно ослабленным

Видео: как натянуть ремень генератора

Проверка степени натяжения выполняется двумя пальцами. Нужно нажать на свободную часть ремня и измерить его прогиб. Оптимальный прогиб составляет 1–1,5 сантиметра.

Таким образом, можно говорить о том, что самостоятельное обслуживание генератора на ВАЗ 2107 вполне возможно и не относится к разряду невыполнимых задач. Важно соблюдать рекомендации и алгоритмы той или иной работы, чтобы качественно провести ремонт или диагностику. Однако если есть сомнения в своих умениях и навыках, всегда можно обратиться за помощью к профессионалам.

Как заменить реле зарядки?

Если после принятия этих мер нет эффекта, нужно искать причину в генераторе, об этом расскажем в следующий раз. При этом помните, что если вы снимаете генератор, то или у вас: есть приличные знания в электротехнике, или вам есть, кому его отдать. Третьего не дано, тем более, если у вас стоит инжектор.

В заключение позвольте рассказать про несколько других причин отсутствия зарядки или имитации, а так же дать совет:

Если вы вдруг заметили, что на вашем автомобиле ВАЗ 2107 пропала зарядка аккумулятора, данную неисправность немедленно надо устранить. Если эксплуатировать автомобиль без зарядки, то аккумулятор очень быстро сядет и вам придется воспользоваться эвакуатором или буксиром.

Чтобы найти причину отсутствия зарядки аккумулятора и как устранить данную проблему необходимо начать с теории.