Alternator ćwiczebny
Dla porównania świeżo złożony alternator 80A z Łady Nivy po wymianie łożysk, uzwojenia stojana, jednej diody prostowniczej i pierścieni komutatora
1. Rozbiórka
Jeszcze przed rozbiórką warto zakręcić wirnikiem i sprawdzić czy koło pasowe nie jest zwichrowane
Kiedyś rozbiórkę zaczynałem od odkręcania nakrętki koła pasowego. Jest to o tyle niewygodne, że trzeba jakoś je zablokować i przy tym go nie uszkodzić – a do odkręcenia nakrętki trzeba często użyć dużej siły. Teraz zaczynam od zdjęcia tyłu obudowy – do odkręcenia są 4 nakrętki
Zyskujemy dzięki temu dostęp do solidnego kawałka metalu który możemy złapać w imadle (łapię tylko za dolną część, tak aby nie pogiąć „zębów” górnej części)
Z odkręceniem nakrętki może być bardzo różnie. W tym przypadku wystarczyło szarpnięcie długim pokrętłem. Czasami pomagało moczenie w WD40, czasami puszczały po użyciu śrubokręta udarowego, czasami trzeba było zastosować kilka metod na raz.
W tym przypadku koło pasowe było na klinie, trzeba go jakoś wydłubać
Można teraz ocenić stan łożysk
Małe było ok, duże było padnięte. Najprawdopodobniej ktoś wymienił tylko małe, bo do niego jest łatwy dostęp.
Duże łożysko siedzi między dwoma płytkami skręconymi śrubami
Nie widać, aby ktokolwiek je wcześniej odkręcał, więc łożysko jest raczej jeszcze fabryczne. Czasami płytki mogą być nie skręcone, a zanitowane – nie pozostaje wtedy nic innego jak ściąć nity i zastąpić je potem śrubkami.
Końce śrubek był zaklepane, aby zabezpieczyć nakrętki przed odkręceniem.
Nakrętki da się łatwo odkręcić po dociśnięciu łepków w imadle (inaczej śruba się obraca).
Po zdjęciu blaszek można już wycisnąć łożysko z obudowy
Z małym łożyskiem jest trochę trudniej, bo potrzeba już ściągacz, u mnie najlepiej sprawdza się taki
Pierścienie komutatora nie są jeszcze w jakimś tragicznym stanie, ale ich wymiana też nie jest specjalnie trudna. Po odlutowaniu przewodów powinny zejść przy podważaniu płaskim śrubokrętem
W tym przypadku każdy pierścień to osobny element, ale bywają też osadzone razem na jednym korpusie.
Końcówki uzwojenia stojana przykręcone są do mostka prostowniczego
A mostek (w tym przypadku jedna połowa) przykręcony jest do obudowy śrubą „30”
Uwaga na wszelki elementy izolacyjne! Lepiej ich nie pogubić i nie pomylić przy skręcaniu wszystkiego do kupy.
2. Kontrola stanu części
Łożyska
Różnicę między nowym a kompletnie padniętym łożyskiem widać na filmikach. Duże łożysko było suche, kręciło się bez żadnych oporów i było do wyrzucenia. Małe wyglądało na w miarę świeże, ale i tak zawsze zakładam komplet nowych.
Obudowa
Gniazdo dużego łożyska w części przedniej nie może mieć pęknięć, łożysko powinno siedzieć w nim bez luzów
Gniazdo małego łożyska w części tylnej również nie powinno być wyrobione. W przypadku naszego alternatora, łożysko jest przytrzymywane oringiem
Nie miałem takiego zapasowego, wyglądał jednak przyzwoicie więc go zostawiłem.
Nie w każdym typie alternatora taki oring jednak występuje. Czasami łożysko siedzi bezpośrednio w gnieździe, a czasami w dodatkowej plastikowej kapie.
Na drugim zdjęciu widać syf na krawędzi obudowy, warto te miejsca oczyścić
z 3 względów
– cała obudowa to „minus” a dobre styki to podstawa
– lepsze odprowadzanie ciepła z uzwojenia stojana na obudowę
– łatwiejszy montaż
Wirnik
Między wyprowadzeniami uzwojenia powinna być ciągłość
Ciągłości nie powinno jednak być między uzwojeniem a korpusem
Z uszkodzonym uzwojeniem wirnika się jeszcze jednak nie spotkałem.
Pierścienie komutatora
Kilka przykładów zużycia
Od lewej: nowe, z naszego alternatora jeszcze całkiem niezłe, wyraźnie wytarte, praktycznie skończone.
Wydaje mi się, że tak głębokie wytarcie nie jest skutkiem normalnego kontaktu ze szczotkami a jest wynikiem iskrzenia w miejscu ich styku.
I jeszcze przykład nowszego typu pierścieni
Dwie główne różnice to
– znacznie mniejsza średnica, wydaje mi się że przekłada na mniejsze zużycie szczotek (pokonują mniejszą drogę na każdy obrót wirnika)
– położenie łożyska, od zewnątrz najpierw są pierścienie, a nie łożysko
Uzwojenie stojana
Uzwojenie naszego alternatora miało jedną tajemnicę, ktoś obciął jedno wyprowadzenie
Nie jest ono jednak niezbędne, na wszelki wypadek je zaizolowałem
Między wszystkimi 3 wyprowadzeniami uzwojenia powinniśmy mieć ciągłość
Ciągłości nie powinno jednak być między uzwojeniem a korpusem
Przykład uszkodzonego uzwojenia
Na skutek padnięcia łożysk, wirnik przytarł stojan, a ciepło uszkodziło izolację
Wniosek – lepiej nie czekać, aż łożyska padną zupełnie…
Diody
Sprawna dioda w jedną stronę powinna przewodzić, a w drugą nie.
W alternatorze podstawowy mostek składa się z 6 diod, po 2 na każdą z 3 faz (alternator obcowzbudny).
Jedna z każdej pary ma minus na obudowie, a druga na „drucie”.
Bez zbędnego zagłębiania się z szczegóły, diody sprawdzam multimetrem ustawionym na tryb sprawdzania ciągłości.
Przy jednej konfiguracji podłączenia próbników i sprawnej diodzie multimetr pokaże wartość z przedziału 400-600 (wskazania dla wszystkich diod powinny być zbliżone)
a przy drugiej przerwę w obwodzie
Poprawne wskazania to jednak nie wszystko
Teoretycznie sprawna, ale ta dioda miała uszkodzoną obudowę
W przypadku naszego alternatora, druga część mostka znajduje się w tylnej obudowie
Sprawdza się je dokładnie w ten sam sposób (przy tym samym podłączeniu próbników wskazania będą jednak odwrotne)
Typowy mostek w Ładzie to moduł składający się 2 płytek
również w przypadku alternatora samowzbudnego, różnica to 3 dodatkowe małe diody
które sprawdza się w ten sam sposób
Akurat jedną z diod pomocniczych tym mostku wymieniałem – przy pomiarze, wskazania miernika nie był stabilne – wahały się od 400 do 1800 z tego co pamiętam.
To na co jeszcze warto zwrócić uwagę to śruba „30” czyli ta z której idzie całe ładowanie.
Miejsce styku trzeba dobrze oczyścić, a jeżeli śruba jest już skorodowana, to ją też wymienić. To jest zwykła śruba zamkowa do przykręcania np. sztachet, do kupienia w każdej Castoramie/Praktikerze.
Regulator napięcia
Rozdział z książki do Samary
To jest opis sprawdzania konkretnego regulatora z alternatora samowzbudnego.
Problemem może być źródło napięcia 15-16V. Jak kiedyś sprawdzałem tak regulator to wziąłem zasilacz ATX z komputera uruchomiony „na krótko”.
Niebieski przewód wtyczki zasilającej płytę główną to minus 12V, więc między nim a pomarańczowym przewodem (+3,3V) będziemy mieli 15,3V.
Jest jeszcze biały minus 5V, między nim a żółtym (+12V) będziemy mieli 17V.
Z jakością dostępnych regulatorów bywa niestety różnie. Jak padnie to i tak nie ma go zbytni jak naprawić, więc zawsze mam przynajmniej jeden zapasowy i poszukiwania przyczyny problemów z ładowaniem zaczynam właśnie od podmiany regulatora. Tak jest po prostu łatwiej i szybciej.
I na koniec bardzo ważna uwaga przy czyszczeniu elementów – szczególną uwagę trzeba zwrócić na wszystkie miejsca styku!
3. Wymiana części i montaż
Pierścienie komutatora – gdybym nie miał na stanie, to bym ich nie wymieniał, a tylko trochę przetarł.
Nowe, jednoelementowe, różniły się jednak miejscem podłączenia jednego z wyprowadzeń
Na szczęście przewód łatwiej skrócić niż wydłużyć
Pierścień jest dość duży i miedziany, więc trzeba go chwilę pogrzać żeby cyna złapała
Dolny przewód niestety wysunął mi się z nacięcia i dodałem trochę cyny na brzegu pierścienia.
Pierścienie są dostępne bez większych problemów – szeroki wybór ma np. użytkownik AUTO-ELEKTRA-PL na Allegro. Zdecydowanie łatwiej coś znaleźć gdy znamy wymiary (średnica wewnętrzna, zewnętrzna, wysokość) niż szukając po marce pojazdu!
Łożysko duże – w gniazdo wciskamy za bieżnię zewnętrzną
W razie potrzeby wymieniamy śrubki
Zamiast zaklepywać końce, dałem trochę kleju do gwintów
Łożysko małe – na oś osadzamy za bieżnię wewnętrzną
Kilka słów o łożyskach
- zestaw 2 łożysk można dostać już za 5zł, ale jaki to ma sens? Uważam, że jak już rozbebeszyliśmy alternator, to warto włożyć coś dobrej jakości (SKF, Timken, FAG), tym bardziej że wcale nie wiąże się to z dużym kosztem
- tak jak przy pierścieniach, szeroki wybór będziemy mieli jeżeli będziemy szukać po oznaczeniu a nie marce pojazdu! Łożyska to w większości elementy znormalizowane mające zastosowanie w wielu konstrukcjach, nie tylko w jednym typie alternatora do Łady
- jeżeli oznaczenia nie da się odczytać, to można spróbować znaleźć je na podstawie wymiarów, przykładowa tablica na stronie SKF
- Na oznaczenie łożyska mogą m.in. składać się
- numer, np. 6302
- rodzaj uszczelnienia, np. 2RS (obustronne gumowe), ZZ (obustronne metalowe)
- oznaczenie luzu, Cx, np. C3 oznaczające zwiększony luz względem normalnego
Jeżeli nie wiadomo, czy w alternatorze należy zastosować łożysko z luzem normalnym czy zwiększonym, to według mnie bezpieczniej jest użyć łożyska ze zwiększonym luzem (jeżeli takie jest dostępne).
Zestawienie łożysk do Łady
Diody
Tak jak pisałem wcześniej, zapyziałą śrubę „30” warto wymienić
Przy montażu mostka nie można zapomnieć o wszelkich elementach izolacyjnych!!
Czyli plastikowe podkładki między płytkami mostka, podkładki/tulejki śruby „30”, podkładki pod łepki śrubek trzymające mostek…
Tym razem wszystkie diody były ok, ale gdyby któraś była uszkodzona nie trzeba kupować całego nowego mostka. Diody można kupić na sztuki, zarówno główne
jak i pomocnicze z układu wzbudzenia.
Parametry diod głównych na które należy zwrócić uwagę to
- wymiary/wygląd
- plus/minus na obudowie/drucie – osobiście biorę po prostu jedną taką drugą taką żeby się nie pomylić
- prąd – jeżeli mamy alternator o wydajności prądowej 55A, to dioda wcale nie musi być na prąd 55A. W przypadku prostownika 3 fazowego średni prąd diody to 1/3 wartości prądu całkowitego, czyli wystarczy nam dioda 20A (lub oczywiście więcej)
Z diodami pomocniczymi jest o tyle trudniej, że nie mam pojęcia jak określić ich prąd, przy wyborze kieruję się ich wymiarem.
3. Wymiana części i montaż C.D.
Uzwojenie stojana miało ucięte jedno wyprowadzenie.
Schemat alternatora obcowzbudnego (mostek 6 diodowy, bez dodatkowych 3 diod pomocniczych)
U góry widać przekaźnik (znaczek akumulatora) do którego to ucięte wyprowadzenie dochodzi z lewej strony. Przekaźnik ten odpowiada jedynie za kontrolkę ładowania i w przypadku alternatora obcowzbudnego jest niezbędny, żeby taka kontrolka działała. Jednocześnie, w przypadku alternatora obcowzbudnego, kontrolka nie ma żadnego znaczenia dla pracy alternatora. Alternator obcowzbudny do działania potrzebuje jedynie napięcia +12V podanego na stałe (wsuwka „15” na schemacie).
Nasz alternator to mutant co w tym momencie jest bardzo ważne.
Uzwojenie stojana jest z Łady, ale mostek prostowniczy już z Fiata!
Ucięte wyprowadzenie uzwojenia Łady jest elementem mostka Fiata, widać je tutaj (czarny kabelek i półpierścień z czarnego plastiku)
Zwróćcie uwagę do czego jest podłączony – do wszystkich 3 śrub
a śruby te odpowiadają za połączenie elektryczne par diod mostka i uzwojenia stojana co jednoznacznie odpowiada uciętemu wyprowadzeniu.
Mimo uciętego wyprowadzenia, nadal mamy więc komplet wyprowadzeń, mimo że wcale nie jest ono niezbędne.
A teraz schemat alternatora samowzbudnego
Oprócz dodatkowych 3 diod, uwagę zwraca brak przekaźnika.
W przypadku alternatora samowzbudnego napięcie wzbudzenia musi być podane jedynie w fazie rozruchu. Potem za wytworzenie napięcia wzbudzenia odpowiadają 3 diody pomocnicze. Za podanie napięcia jedynie w fazie rozruchu alternatora samowzbudnego odpowiada żarówka kontrolki i jest ona niezbędna do poprawnej pracy alternatora samowzbudnego.
Żarówka kontrolki z jednej strony zasilana jest napięciem +12V z akumulatora, a z drugiej napięciem wzbudzenia:
- zapłon załączony, silnik zgaszony, alternator się nie kręci – z jednej strony żarówka ma +12V z akumulatora, z drugiej 0V – różnica potencjałów wynosi 12V, żarówka świeci (brak ładowania)
- zapłon załączony, silnik uruchomiony, alternator się kręci – z jednej strony żarówka ma +12V z akumulatora, z drugiej +12V z diod pomocniczych – różnica potencjałów wynosi 0V, żarówka gaśnie (jest ładowanie)
Podsumowując
- alternator obcowzbudny możemy zdrutować, podając +12V z akumulatora na wyprowadzenie „15”
- alternator samowzbudny możemy zdrutować, podając +12V przez żarówkę na wyprowadzenie „61”
- podłączając alternator musimy wiedzieć z jakim alternatorem mamy do czynienia i do jakiego alternatora mamy w samochodzie instalację
- w obu przypadkach poleganie jedynie na kontrolce do określenia poprawności działania alternatora to za mało
- pewną informacją jest wskazanie woltomierza
Z własnego doświadczenia – podłączenie alternatora samowzbudnego pod stałe +12V z pominięciem żarówki skutkowało pracą silnika mimo kluczyka wyciągniętego ze stacyjki.
Do właściwego umiejscowienia uzwojenia w obudowie można sobie pomóc śrubkami
Tak jak przy demontażu, koło pasowe łatwiej dokręcić przed skręceniem obudowy alternatora. Przed nałożeniem koła trzeba pamiętać klinie (jeżeli występował) i o włożeniu śrubek
Jeżeli łożysko na oś będzie wchodziło ciasno, to można pomóc mu siłą ale przykładając ją wyłącznie do bieżni wewnętrznej (tak jak przy osadzaniu małego łożyska)!!
Między nakrętką a kołem pasowym, a także między kołem pasowym a wirnikiem mogą być podkładki w bardzo różnej konfiguracji (cieniutkie, grube, sprężynujące itp), koło pasowe też może składać się z kilku oddzielnych elementów.
Tym razem koło pasowe było jednoelementowe, między nim a wirnikiem był jeden pierścień, a pod nakrętką była jedna podkładka ale nietypowa, taka lekko wybrzuszona, sprężynująca
Całość złapana w imadle tak jak przy demontażu i porządnie dokręcona
Mamy gotową drugą połowę, można je więc w końcu połączyć
A tak kręci się alternator po złożeniu (widać, że koło pasowe nie jest krzywe)
Kondensator
Nie jest elementem krytycznym (tak jak ma to miejsce w stykowym układzie zapłonowym) ale podłączony i sprawny powinien ograniczyć zakłócenia elektromagnetyczne, czyli np. szumy w radiu.
Do sprawdzenia potrzeba albo multimetr z pomiarem pojemności, albo megaomomierz wskazówkowy
Jedyny kondensator z odzysku ja miałem
Szczotki
Czasami są wymienne osobno, czasami stanowią część regulatora – mimo to zwykle da się je wymienić osobno przy odrobinie wprawy w posługiwaniu się lutownicą. Tak jak w innych przypadkach, najlepiej szukać po wymiarach.
Stan zużycia można ocenić na oko
Od lewej: nowe, zużyte, straszny syf
Ten typ szczotkotrzymacza ma jedną wadę – dolna szczotka trzyma się na dwóch zaciśniętych blaszkach-uszkach, warto je docisnąć, bo po zamocowaniu w alternatorze ściśnięta sprężyna może je wypchnąć.
Wszystko poskładane do kupy
