Реле регулятора напряжения генератора: устройство и принцип работы

Как проверить регулятор напряжения генератора

Современный регулятор, совмещенный со щеточным узлом, применяется на большинстве автомобилей иностранного и отечественного производства. Для начала оценим доступ к генератору. Если он труднодоступен и неудобен, то лучше будет снять его с автомобиля. Если же доступ свободный, то снимаем с него реле, не снимая генератор. Но перед этим обязательно нужно снять минусовую клемму с аккумулятора.

Регулятор крепится к генератору со стороны задней крышки обычно двумя болтами. Откручиваем их и аккуратно, чтобы не повредить щетки, снимаем его, предварительно отсоединив от него провода.

Для дальнейшей проверки нам понадобится либо блок питания, либо зарядное устройство, лампа на кальвания на 12 вольт. Главное, чтобы можно было увеличивать и уменьшать напряжение от 10 до 16 вольт. Если для проверки будет использоваться зарядное устройство, то понадобится еще и аккумулятор. Дело в том, что многие зарядные устройства не работают без него.

Подключаем зарядное устройство к аккумуляторной батарее в штатном режиме. Дополнительно к клеммам батареи подсоединяем мультиметр и два провода. Один на плюс, другой на минус. И соединяем их с реле-регулятором. Плюсовая клемма регулятора — это штекер. Минус — металлическая пластинка под одним из крепежных отверстий. Проводами подсоединяем к щеткам лампочку. Стенд готов, можно начать проверку. Блок питания подключается так же, только без аккумулятора.

Подключаем зарядное устройство к внешней сети и включаем его. Ручка регулятора нагрузки должна быть на минимальном уровне. Начинаем потихоньку поднимать напряжение. При этом накал лампочки должен понемногу увеличиваться. При нагрузке 12 вольт и более она должна гореть в полный накал. Продолжаем плавно поднимать напряжение до тех пор, пока не потухнет лампочка, или нагрузка не достигнет значения 15 вольт. Если регулятор исправен, то лампочка должна погаснуть на значении напряжения 14,2 -14,5. При снижении нагрузки лампочка опять загорится.

Если лампочка тухнет до 14 вольт, или достигнуто напряжение более 14,8 вольт, а лампочка все еще горит, то такой регулятор надо менять.

Проверка отдельного регулятора напряжения генератора

Таким же способом проверяется отдельно стоящий стабилизатор. В основном он крепится на кузове в моторном отсеке. Но иногда и на крышку генератора. В любом случае откручиваем его и подсоединяем к стенду. Пусть, например, это будет стабилизатор типа Я112 В.

Плюсовой провод подсоединяем к клеммам «Б» и «В», минус подаем на корпус. Контрольную лампочку соединяем с клеммами «В» и «Ш». Далее делаем все точно так же, как и с совмещенным стабилизатором. Плавно поднимаем нагрузку, при достижении 14,5 вольт должна произойти отсечка. Если отсечки нет, то меняем регулятор.

Проверяем устаревший 591.3702−01

Этот устаревший тип реле устанавливался почти на все заднеприводные автомобили. Относится он к отдельно стоящим. Всегда крепился к кузову моторного отсека. Схема подключения для проверки слегка отличается от вышеописанной. Действия и суть проверки остаются прежними.

Здесь имеется всего два контакта. Маркировка выполнена цифрами «67» и «15». Контакт под номером «67» — это минусовая клемма. Соответственно «15» — плюс. Минусовой провод с зарядного устройства закрепляем на корпусе устройства. Плюсовой крепим на клемме 15. Провода контрольной лампочки соединяем: один на корпусе, второй и клемме «67». Наш стенд готов к проверке.

Как проверить мультиметром регулятор к1216ен1

И напоследок пару слов о реле к1216ен1. Этот регулятор устанавливался на заднеприводные, и переднеприводные ВАЗы с инжекторными двигателями. Если учесть тот факт, что таких автомобилей эксплуатируется немало по всему постсоветскому пространству, нельзя обойти его стороной.

Этот регулятор принадлежит к совмещенному реле со щеточным узлом. Его предварительная и основная проверка проводится по вышеописанному методу. Никаких особых отличий нет.

Регулятор напряжения для авто

Выполняет данное устройство и некоторые дополнительные функции: защита генератора и его элементов от перегрузок и работы в аварийных режимах, автоматическое включение системы сигнализации аварийной работы генератора или цепи обмотки возбуждения.На напряжение генератора оказывают влияние три основных фактора: частота вращения его ротора, магнитный поток, который создается током обмотки возбуждения, а также сила тока, которая отдается генератором в нагрузку.Напряжение генератора возрастает с ростом числа оборотов, а также со снижением нагрузки. Кроме того, увеличение напряжения вызывает возрастание силы тока в обмотке возбуждения. Регулятор же напряжения стабилизирует напряжение путем корректировки тока возбуждения. В случае возрастания напряжения и выхода за требуемые пределы, регулятор увеличивает или уменьшает ток возбуждения, что приводит к стабилизации напряжения. Регулятор напряжения для авто подключается к обмотке возбуждения генератора, а также к нему подводится напряжение с генератора или аккумулятора. Конечно, регуляторы с расширенным перечнем функций требуют большего числа подключений.Регулятор напряжения для авто состоит из нескольких основных элементов:

{typography list_number_bullet_blue}1. Измерительный элемент;||2. Элемент, проводящий сравнение;||3. Регулирующий элемент.{/typography}Очень чувствительной и уязвимой частью регулятора является его входной делитель напряжения. От него напряжение поступает к элементу сравнения. В данном случае эталонной величиной выступает напряжение стабилизации стабилитрона. В случае если показатель напряжения ниже уровня стабилизации, то стабилитрон не пропускает ток через себя. В случае же превышения напряжением допустимых пределов, стабилитрон начинает пропускать через себя ток. На самом стабилитроне напряжение практически не изменяется.Проходящий через стабилитрон ток активирует реле, коммутирующее цепь возбуждения так, что в обмотке возбуждения происходит корректировка тока в необходимом направлении. Автомобильные регуляторы напряжения осуществляют дискретное регулирование. Это возможно благодаря включению или выключению обмотки возбуждения в цепь питания. Такой принцип заложен в транзисторных регуляторах напряжения. В вибрационных же или контактно-транзисторных регуляторах осуществляется включение обмотки возбуждения последовательно с обмоткой дополнительного резистора. Стоит отметить, что сегодня применяются лишь транзисторные регуляторы напряжения для авто, а вибрационные и контактно-транзисторные уже отошли в историю.

Как проверить регулятор напряжения генератора мультиметром

Для того чтобы обеспечить нормальную работу лампочек, стеклоподъемников, стеклоочистителей и другого электрооборудования, а также зарядку аккумулятора, нужно поддерживать значение постоянного тока на уровне 13,5-14,5 вольт. Если этот показатель будет меньше, то не зарядится батарея, а если он превысит этот уровень – бортовые электроприборы выйдут из строя. Высокое напряжение наносит определенный вред и аккумулятору, сокращая срок эксплуатации из-за перезарядки.

Поэтому для преобразования тока, вырабатываемого генератором, существует специальное устройство – реле-регулятор напряжения. С его помощью бортовая сеть обеспечивается током, у которого поддерживаются требуемые параметры, независимо от оборотов коленчатого вала. Нередко возникают ситуации, когда возникает необходимость проверить напряжение генератора мультиметром.

Современные реле являются электронными, а их конструкция – неразборная. В случае выхода их из строя, они не подлежать регулировкам или ремонту, а требуют полной замены. Это считается единственным недостатком этих устройств, поскольку в остальном реле имеют массу достоинств: компактность, долговечность, высокая точность параметров тока.

Когда же регулятор напряжения можно считать неисправным?

1. Фары меняют яркость свечения, в зависимости от оборотов двигателя.
2. Наблюдается недостаточный заряд аккумулятора или, наоборот, его перезарядка, сопровождающаяся выкипанием электролита.
3. В салоне автомобиля может ощущаться горелый запах. Поломка регулятора может произойти из-за попадания влаги, различных механических повреждений, короткого замыкания и других нестандартных кратковременных электрических воздействий.
4. Иногда регулятор бывает изначально некачественным, если это сомнительная продукция от неизвестных производителей.

Существуют разные методы, как проверить реле-регулятор генератора мультиметром и установить его работоспособность. Наиболее простым считается проверка мультиметром, без демонтажа устройства. С этой целью выполняется измерение напряжения, поступающего в аккумулятор для его зарядки. Для такой проверки потребуется помощник, регулирующий обороты двигателя педалью акселератора.

Процедура проверки проходит в несколько этапов:

• Двигатель автомобиля запускается и прогревается в течение 5-ти минут.
• Открыть капот во время работы двигателя и соединить контакты мультиметра с клеммами батареи. Подключение нужно выполнять с соблюдением полярности, а переключатель выставляется на отметку 20 В.
• Оценка зарядного напряжения, поступающего от генератора, выполняется при определенных условиях. Необходимо проверить сколько выдает генератор мультиметром. Ближний свет должен быть включен, а все остальные потребители – выключены. Коленчатый вал вращается со скоростью от 1,5 до 2,5 тыс. об/мин. Если напряжение составляет более 14,8 вольт, в этом случае регулятор считается неисправным и подлежит замене. При напряжении ниже 13,5 В причиной неисправности может быть не только реле. Неисправность может заключаться в проводке или самом генераторе.
• Более точные результаты получаются путем оценки интенсивности тока, поступающего при нагрузке. Для этого потребуется включение дальнего света, вентилятора печки, стеклоочистителя и других потребителей. В такой ситуации величина зарядного тока не должна быть ниже отметки 13,5 вольт. Если показатель все-таки меньше этого значения, то при включении всего электрооборудования, аккумулятор не будет получать нормальную зарядку.

Более полноценная проверка выполняется на снятом реле-регуляторе. Обычно электронное устройство стоит поверх генератора, закрытое пластиковой крышкой. В некоторых случаях регулятор может образовывать единый блок со щетками. Для проверки кроме мультиметра нужно приготовить контрольную лампу на 12 В, мощностью не выше 3 ватт и регулируемый источник тока. Эти методы подходят и для того, чтобы проверить интегралку генератора мультиметром, то есть интегральный регулятор напряжения.

Принцип работы регулятора напряжения генератора

Генератор – один из наиболее консервативных узлов автомобилей. Разработанная в середине 60-х годов схема осталась практически неизменной вплоть до наших дней за исключением элементной базы.

Схема

В общем виде схему автомобильного генератора можно изобразить так:

Она содержит следующие основные узлы:

• выпрямительный мост 5 и 6;
• выпрямительный мост питания реле-регулятора 7;
• реле-регулятор 11;
• щетки обмотки возбуждения 10;
• обмотка возбуждения (якорь) 9;
• обмотка статора 8;
• индикаторная лампа 4;
• аккумуляторная батарея 3;
• контактная группа замка зажигания 1;
• конденсатор 2 (может отсутствовать).

Общий принцип работы генераторов переменного тока придумал гениальный Тесла. Постоянный ток через обмотку возбуждения индуцирует магнитное поле. Во время вращения катушки возбуждения (якоря) внутри обмотки статора в последних генерируется переменное напряжение.

Это напряжение преобразуется в постоянное выпрямителем, выполненным на диодном мосте 5 и 6. Выпрямленное напряжение заряжает аккумуляторную батарею.

Чем выше ток в обмотке возбуждения, тем будет выше напряжение генератора.

Какую функцию выполняет реле-регулятор? По существу, он является усилителем с обратной связью. То есть, как только повышается напряжение, его схема уменьшает ток через обмотку возбуждения.

Соответственно, напряжение генератора уменьшается. Тогда он повышает ток обмотки, напряжение генератора увеличивается. И так до бесконечности. В конечном счете, напряжение генератора стабилизируется на определенном уровне. Весь этот процесс стабилизации длится доли секунды.

Виды

Реле-регуляторы классифицируют по элементной базе исполнения:

• релейные;
• транзисторно-релейные;
• транзисторные (в автомобилях до 90-х годов);
• интегральные (в современных автомобилях);
• микропроцессорные с программным управлением (Audi, BMW).

По конструктивному исполнению:

• внешние, закрепляемые на элементах кузова;
• встроенные;
• встроенные, совмещенные со щетками.

В современных автомобилях чаще всего используют устройства, совмещенные со щетками. В этом есть свой недостаток: когда изнашиваются щетки, приходится менять и реле-регулятор. И наоборот, отказ реле-регулятора может привести к замене здоровых щеток.

Разновидности мультиметров и принцип их устройства

Самые распространенные разновидности мультиметров – аналоговые и цифровые. Как они обустроены и работают, рассмотрим далее.

Аналоговые

Это тестеры старого образца, которые выглядят как коробки с остекленной дугообразной шкалой и подпружиненной стрелкой. Часто на шкале есть зеркальная полоска-дуга, чтобы при взгляде на стрелку можно было совместить стрелку с ее отражением. Таким образом, при замере вы смотрите точно перпендикулярно шкале, а не под углом, и вам будет труднее ошибиться. На измерительной панели нанесено много параллельных дуговых шкал для разных видов измерений:

Аналоговый мультиметр.

Одно из главных преимуществ аналогового мультиметра – невысокая цена при вполне достаточной для бытовых целей точности измерений. Тем более что в большинстве аналоговых мультиметров встроен специальный резистор для подстройки положения стрелки точно на “0”. Для регулировки используется головка резистора, похожая на шлиц винта, расположенная ниже измерительной шкалы примерно в месте крепления стрелки.

Цифровые

Эти мультиметры более современные и выглядят как черные продолговатые коробочки с большим жидкокристаллическим табло для цифровой индикации показаний. Свое название эти приборы получили потому, что входящие в прибор аналоговые сигналы в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) переходят в цифровую форму. Такие аппараты дороже аналоговых, зато размеры и вес у них несколько меньше, работать с ними удобнее и быстрее.

Некоторые модели хорошо подходят для работы в полной темноте благодаря возможности подсветки индикаторного табло (а электрикам нередко приходится работать в темных помещениях). Вы просто нажимаете кнопку, и панель освещена. Кроме того, можно найти модель с возможностью записи снимаемых показаний в память устройства и последующей передачей этих данных на компьютер для дальнейшего анализа. Для этого достаточно нажимать специальную кнопку. Обычно цифровыми девайсами пользуются профессиональные электрики, электронщики и инженеры.

Цифровой мультиметр.

В комплект для измерений входят два провода с клеммами и остроконечными щупами:

• один провод черного цвета – “минус”, “масса”, “com” (common – общий);
• второй провод красного – плюс или “измерительный”.

Будет интересно Собираем повышающий трансформатор собственными руками

Черный щуп обычно прикладывают к корпусу электроприбора (общей шине) или цепляют специальным зажимом – “крокодильчиком”. Красный щуп чаще всего берут в правую руку и прикладывают в разные места схемы. Щупы в комплекте цифрового мультиметра такие же, как и в аналоговом мультиметре. Часто гнезда имеют цветовую маркировку – красное и черное обрамление, чтобы случайно не перепутать, какой щуп куда вставлять.

Иногда мультиметр является встроенной частью другого прибора, например, цифровых электрических клещей. Из-за необходимости иметь большие размеры такие устройства обладают большим количеством свободного места в своем корпусе, куда и встраивается мультиметр.

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.

Проверка мультиметром без демонтажа

Проверка мультиметром представляет собой точный метод диагностики. Сильная сторона обращение к этому подходу — высокая точность, сравнительная простота и удобство выполнения тестирующих процедур, которые не требуют демонтажа реле. Они сводятся к подключению щупов к клеммам аккумулятора и анализу показаний индикатора прибора.
Метод применим к реле в любой форме его исполнения.

Алгоритм проверки основан на контроле напряжения на клеммах аккумулятора при различной частоте вращения вала двигателя. Для получения необходимой точности следует переключить мультиметр в режим постоянного напряжения и работать в диапазоне 20 В или близком к нему. Щупы прибора подключают к клеммам аккумулятора. Далее замеряют напряжение:

1. При работе двигателя на холостых оборотах после его 2-3-минутного прогрева показания мультиметра составляют 13,5 – 14 В.
2. При увеличении частоты вращения вала до средних ( 2500 оборотов в минуту) напряжение линейно возрастёт на 0,2 – 0,3 В
3. Если же нажать на педаль газа еще сильнее, увеличить частоту вращения вала до 3500 – 4000 оборотов в минуту и дополнительно включить дальний свет, то рост напряжения сначала резко замедляется, а потом прекращается на 14,5 – 14,8 В.

При отсутствии эффекта стабилизации и росте напряжения до 16 В и даже более делаем вывод об отказе реле-регулятора и необходимости его замены.
При измеренном напряжении не более 11 – 12 В следует обязательно зачистить клеммы и проверить контакты, после чего повторить измерения еще раз.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Почему машина не заводится при нормально работающем стартере: возможные причины
• Трехуровневый регулятор напряжения — что это и как он устроен?
• Что такое бендикс стартера? Проверка, ремонт и замена

Диагностика реле-регулятора

Проверять работу регуляторного устройства необходимо с помощью тестера — мультиметра. Его предварительно надо настроить в режим вольтметра.

Встроенного

Данный механизм обычно встроен в щеточный узел генераторного агрегата, поэтому потребуется уровневая диагностика устройства.

Проверка выполняется так:

1. Производится демонтаж защитной крышки. С помощью отвертки или гаечного ключа ослабляется щеточный узел, его необходимо вывести наружу.
2. Проверяется износ щеточных элементов. Если их длина составляет менее 5 мм, то замена производится обязательно.
3. Проверка генераторного устройства с использованием мультиметра выполняется вместе с АКБ.
4. Отрицательный кабель от источника тока замыкается на соответствующую пластину регуляторного устройства.
5. Положительный контакт от зарядного оборудования либо аккумулятора соединяется с таким же выходом на разъеме реле.
6. Затем мультиметр выставляется в рабочий диапазон от 0 до 20 вольт. Щупы устройства соединяются со щетками.

В рабочем диапазоне от 12,8 до 14,5 вольт между щеточными элементами должно быть напряжение. Если параметр увеличивается более чем на 14,5 В, то стрелка тестера должна упасть на ноль.

При диагностике встроенного реле-регулятора напряжения генератора допускается применение контрольной лампочки. Источник освещения должен включаться при определенном интервале напряжения и гаснуть, если этот параметр увеличивается больше необходимого значения.

Кабель, который управляет тахометром, надо прозвонить посредством тестера. На дизельных автомобилях этот проводник обозначается W. Уровень сопротивления провода должен составить примерно 10 Ом. Если этот параметр падает, это говорит о том, что проводник пробит и требует замены.

Выносного

Метод диагностики такого типа устройств осуществляется аналогично. Единственное отличие заключается в том, что реле-регулятор не требуется снимать и извлекать из корпуса генераторного агрегата. Произвести диагностику устройства можно при запущенном силовом агрегате, меняя обороты коленчатого вала с низких на средние и на высокие. При повышении их числа необходимо активировать оптику, в частности, дальнее освещение, а также магнитолу, печку и другие потребители.

Канал «AvtotechLife» рассказал о самостоятельной диагностике регуляторного устройства, а также об особенностях выполнения этой задачи.

Заключение

Процесс проверки исправности реле-регулятора не относится к технически сложным и выполняется с привлечением простейших приборов. Практическая реализация этих процедур при соблюдении аккуратности по части подключения отдельных компонентов электрической схемы требует минимального уровня специальных знаний и профессиональной подготовки.

Сильная сторона методик проверки: тестирование осуществляется по общей схеме, а на автомобилях различных марок процесс его проведения отличается только отдельными деталями, которые учитывают конструктивные особенности. Из-за сравнительной простоты и высокой информативности результатов реализации проверку реле целесообразно совместить с контролем остальных цепей генератора.