Самостоятельно проверяем реле-регулятор напряжения на ВАЗ 2106

Как подключить реле регулятор к генератору

Встроенный или выносной регулятор – один из главных компонентов генератора, обеспечивающий стабильное функционирование всей системы электроснабжения автомобиля. В некоторых случаях полезно устанавливать внешний регулятор, если наблюдается перезаряд или другие сложности. Узнайте о том, как правильно подключать реле выносного типа.

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.

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

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.

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

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.

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

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.

Ремень генератора

Приводом от коленчатого вала двигателя на шкив генераторной установки служит гибкая ременная передача. Ремень стандартного размера, он вставляется в ручьи шкивов на валу двигателя и на самом генераторе. Натяжение ремня осуществляется регулировкой кронштейна генератора на двигателе.

Генератор Г250П2 крепится на кронштейне к блоку двигателя УМЗ-417 с правой стороны. Приводится во вращение с помощью клиновидного ремня от шкива коленчатого вала. На УАЗ обычно ставится ремень генератора УАЗ 469, размер которого 1 275 мм. Модель ремня 6 РK 1275. Аббревиатура означает: 6 ручейков, РК – поликлиновой, длина 1 275 миллиметров. Это размер ремня генератора УАЗ 469 двигатель 417.

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

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

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.

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

Схема подключения генератора УАЗ 469

Электрическая схема подключения генератора Г250П2:

1. Тахометр
2. Электродвигатель
3. Генератор
4. Вольтметр
5. Амперметр
6. Выключатель
7. Реостат на 40 А
8. Вольтметр
9. Реостат на 5 А
10. Выключатель
11. Аккумуляторная батарея

Схема подключения генератора УАЗ 469 показана на рисунке вверху. Статор набран из отдельных пластин, соединенных в пакет, и имеет 36 пазов, в которых заложены трехфазные обмотки, соединенные в звезду. Ротор генератора состоит из обмотки возбуждения, намотанной на отдельную втулку.

К торцам втулки примыкают два клювообразных полюсных наконечника, образующих двенадцатиполюсную магнитную систему. Концы обмотки возбуждения припаяны к двум контактным кольцам. Втулка, полюсные наконечники и контактные кольца напрессованы на вал. В алюминиевой крышке со стороны контактных колец установлены выпрямительный блок и щеткодержатель.

Крышка со стороны привода также изготовлена из алюминия. В обеих крышках имеются вентиляционные окна и лапы для крепления на двигателе. Шкив и вентилятор устанавливаются на вал генератора на шпонке и закрепляются гайкой с пружинной шайбой. Схема подключения генератора УАЗ 469 старого образца приблизительно аналогичная нынешнему прибору. Схема сборки генератора Г250П2 изображена на рисунке внизу.

• Щетка
• Контактное кольцо
• Обмотка возбудителя
• Выпрямитель
• Теплоотвод
• Обмотка статора

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.

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

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.

На автомобилях ВАЗ реле обычно встроены в щеточный узел, полная маркировка Я212А11, подключаются к замку зажигания. Если владелец меняет штатный генератор на старом отечественном ВАЗ на устройство переменного тока от иномарки или современной Лады, подключение производится по другой схеме:

• 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)

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.

Возможные причины неисправностей и последствия

Необходимость ремонта реле-регулятора напряжения генератора возникнет при таких проблемах:

• межвитковое замыкание обмоточного устройства;
• короткое замыкание в электроцепи;
• поломка выпрямительного элемента в результате пробоя диодов;
• ошибки, допущенные при подключении генераторного агрегата к выводам АКБ, переплюсовка;
• попадание воды или другой жидкости внутрь корпуса регуляторного устройства, к примеру, в высокую влажность на улице или при мойке авто;
• механические неисправности устройства;
• естественный износ элементов конструкции, в частности, щеток;
• низкое качество использующегося устройства.

В результате неисправности последствия могут быть серьезными:

1. Высокое напряжение в электросети автомобиля приведет к поломке электрооборудования. Из строя может выйти микропроцессорный блок управления машиной. Поэтому не допускается отключение клеммных зажимов АКБ при запущенном силовом агрегате.
2. Перегрев обмоточного устройства в результате внутреннего замыкания. Ремонт будет дорогостоящим.
3. Поломка щеточного механизма приведет к неисправности генераторного агрегата. Узел может заклинить, возможен обрыв приводного ремешка.

Пользователь Сникерсон рассказал о диагностике регуляторного механизма, а также о причинах его выхода из строя на автомобилях.

Назначение реле-регулятора напряжения на ВАЗ 2106

Как известно, система электроснабжения ВАЗ 2106 состоит из двух важнейших элементов: аккумулятора и генератора переменного тока. В генератор вмонтирован диодный мост, который автомобилисты по старинке называют выпрямительным блоком. Его задача — преобразовывать переменный ток в постоянный. А для того чтобы напряжение этого тока было стабильным, не зависело от скорости вращения генератора и сильно не «плавало», применяется устройство, называемое реле-регулятором напряжения генератора.

Этот прибор обеспечивает постоянное напряжение во всей бортовой сети ВАЗ 2106. Если реле-регулятора не будет, напряжение будет скачкообразно отклоняться от среднего значения в 12 вольт, причём «плавать» оно может в очень широком диапазоне — от 9 до 32 вольт. А поскольку все потребители энергии на борту ВАЗ 2106 рассчитаны на работу под напряжением в 12 вольт, то без должного регулирования питающего напряжения они просто перегорят.

Конструкция реле-регулятора

На самых первых ВАЗ 2106 устанавливались контактные регуляторы. Увидеть такое устройство сегодня практически невозможно, поскольку оно безнадёжно устарело, а ему на смену пришёл регулятор электронный. Но для знакомства с этим устройством нам придётся рассмотреть именно контактный внешний регулятор, так как на его примере конструкция раскрывается наиболее полно.

Итак, основным элементом такого регулятора является обмотка из латунной проволоки (примерно 1200 витков) с медным сердечником внутри. Сопротивление у этой обмотки постоянное, и составляет 16 Ом. Кроме того, в конструкции регулятора имеется система вольфрамовых контактов, регулировочная пластинка и магнитный шунт. А ещё есть система резисторов, способ соединения которых может меняться в зависимости от требуемого напряжения. Наибольшее сопротивление, которое могут выдать эти резисторы, составляет 75 Ом. Вся эта система находится в прямоугольном корпусе из текстолита с выведенными наружу контактными площадками для подключения проводки.

Принцип работы реле-регулятора

Когда водитель запускает мотор ВАЗ 2106, вращаться начинает не только коленвал в двигателе, но и ротор в генераторе. Если скорость вращения ротора и коленвала не превышает отметку в 2 тыс. оборотов в минуту, то напряжение на выходах генератора не превышает 13 вольт. Регулятор при таком напряжении не включается, а ток идёт прямо на обмотку возбуждения. Но если скорость вращения коленвала и ротора возрастает, регулятор автоматически включается.

Обмотка, которая подключена к щёткам генератора, мгновенно реагирует на повышение оборотов коленвала и намагничивается. Сердечник, находящийся в ней, втягивается внутрь, после чего происходит размыкание контактов на одних внутренних резисторах, и замыкание контактов на других. К примеру, когда двигатель работает на малых оборотах, в регуляторе задействован лишь один резистор. При выходе двигателя на максимальные обороты включается уже три резистора, а напряжение на обмотке возбуждения резко падает.

Устройство

На машинах встречаются следующие приборы:

• ранняя модель Г12, вырабатывающая ток силой до 20 А;
• Г250, оснащенный встроенным выпрямителем, развивает мощность до 350 Вт;
• улучшенный 161 3771, оборудованный интегральным регулятором напряжения;
• бесщеточные изделия модели Г700А30.

Все модели генераторов крепятся на картере силового агрегата на правой боковине специальным кронштейном. Для привода используется ремень, натянутый между шкивами. Нижняя опора генератора позволяет перемещать узел на небольшое расстояние, обеспечивая натяжение привода.

1. Внешний корпус, изготовленный из легкого сплава или стали (на ранних моделях). С торцов расположены крышки, в которых размещены подшипники качения. Задняя крышка на ряде моделей используется для установки выпрямительного блока, щеток и регулятора напряжения.
2. Внутри корпуса размещен пакет стальных листов с намотанным проводом, формирующим 3-фазную обмотку. Устройство называется статором, используется для генерирования тока.
3. Внутри статора на подшипниках вращается ротор, на котором размещены стальные втулки и обмотка возбуждения. Выводы провода прикреплены к коллектору. На внешней стороне статора имеется вал с выемкой под шпонку, использующийся для монтажа приводного шкива. Деталь зафиксирована при помощи гайки. Перед шкивом установлена крыльчатка, обеспечивающая подачу охлаждающего воздуха внутрь прибора.
4. Для подвода напряжения возбуждения используется щеточный подпружиненный узел.
5. Выпрямительный мост состоит из 6 диодов.

Признаки поломки регулятора напряжения

Когда регулятор напряжения выходит из строя, он перестаёт удерживать напряжение, подаваемое на аккумулятор, в требуемых рамках. В результате возникают следующие неполадки:

• аккумуляторная батарея не заряжается полностью. Причём картина наблюдается даже тогда, когда аккумулятор совсем новый. Это говорит об обрыве реле-регулятора;
• аккумулятор закипает. Это другая неполадка, говорящая о пробое реле-регулятора. Когда случается пробой, ток, подаваемый на аккумулятор, может в несколько раз превысить нормальное значение. Это приводит к перезарядке аккумулятора и к его закипанию.

Как в первом, так и во втором случае автовладелец должен провести проверку регулятора, и в случае выявления поломки заменить его.