Генератор КАМАЗ: бортовая электростанция грузовика
Для работы современного грузового автомобиля нужно немало электрической энергии — ее поступление обеспечивается генератором. Все об электрических генераторах грузовиков КАМАЗ, их назначении, конструкции, характеристиках и принципе работы, а также о техническом обслуживании и ремонте читайте в статье.
Назначение электрического генератора
Грузовые автомобили КАМАЗ оборудуются бортовой электрической системой, построенной по классической однопроводной схеме. В данной системе питание всех потребителей тока осуществляется одним проводом, в качестве второго провода выступают «земля» (шасси автомобиля). Номинальное напряжение в бортовой сети — 24 В, оно обеспечивается аккумуляторными батареями и электрическим генератором.
Генератор — устройство, обеспечивающее выработку электроэнергии для питания бортовой сети автомобиля. Электрический генератор автомобиля КАМАЗ решает две основных задачи:
- Питание потребителей при работающем двигателе;
- Зарядка аккумуляторных батарей.
Особо нужно отметить, что генераторы автомобилей КАМАЗ начинают работать, как правило, при частотах вращения коленчатого вала двигателя от 1000 об/мин и выше. Поэтому в первоначальный момент запуска двигателя стартер и бортовая электрическая сеть получают ток только от аккумуляторных батарей.
Многие генераторы автомобилей КАМАЗ оборудуются выпрямителем и регулятором напряжения, так что данный агрегат помимо указанных выше функций выполняет еще две: преобразование переменного трехфазного тока в постоянный, и поддержка номинального напряжения в бортовой сети независимо от числа оборотов двигателя.
Типы, модели и характеристики генераторов КАМАЗ
На автомобилях КАМАЗ используются традиционные синхронные трехфазные генераторы переменного тока с электромагнитным возбуждением (и самовозбуждением). Генераторы имеют привод от коленчатого вала дизеля. Все генераторы вырабатывают ток напряжением 27-30 В (в сеть подается 24 В, часть тока теряется на выпрямителе и регуляторе), которое регулируется в зависимости от климатических условий эксплуатации автомобиля.
В настоящее время существует довольно большое разнообразие генераторов КАМАЗ, которые отличаются по конструкции, способу охлаждения, типу привода и применимости.
По конструкции выделяют два типа агрегатов:
- Генератор — к этой категории относятся генераторы, оборудованные только выпрямительным блоком, а регулятор выполнен в виде отдельного узла;
- Генераторная установка — к этой категории относятся генераторы, в которых помимо выпрямительного блока встроен и регулятор напряжения.
В настоящее время используются преимущественно генераторные установки, а простые генераторы ставились на ранние модели грузовиков. Хотя и сейчас обычные генераторы находят широкое применение, так как в ходу еще много старых КАМАЗов, да и их ремонт проще.
По типу привода генераторы делятся на две группы:
- С приводом клиновым ремнем — генераторы данного типа оборудуются сдвоенным шкивом для установки двух клиновых ремней (привод от шкива коленвала);
- С приводом поликлиновым ремнем — генераторы этого типа имеют шкив для поликлинового ремня (обычно 10-ручейкового).
Классический клиноременный привод используется на ранних и на многих актуальных моделях грузовиков с двигателями КАМАЗ-740. Поликлиновые ремни используются на наиболее современных моделях грузовиков с отечественными и зарубежными двигателями (Cummins) экологических классов выше "Евро-2".
Все генераторы имеют воздушное прямоточное охлаждение, однако они делятся на два типа по месту установки крыльчатки:
- Внешняя установка — крыльчатка находится на валу перед передней крышкой корпуса генератора;
- Внутренняя установка — крыльчатка находится на валу внутри генератора, перед ротором или непосредственно на переднем полюсном наконечнике ротора.
Внешняя крыльчатка — это традиционное решение, которое используется и на многих современных генераторах. Однако сегодня все чаще используется внутренняя крыльчатка, которая при высокой эффективности более безопасна, она защищена от внешних воздействий, поэтому не может заклинить или сломаться.
В настоящее время рынок предлагает большое число моделей генераторов КАМАЗ, но следует обратить внимание на несколько базовых моделей и групп генераторов. С 1970-х годов (с самого начала выпуска грузовиков КАМАЗ) устанавливались генераторы Г-288 и генераторные установки Г-273-А. С 1985 года стали применяться модифицированные генераторы Г-288Е, а с 1990-х – 2000-х годов на КАМАЗы стали устанавливаться десятки различных моделей генераторов, в том числе усовершенствованные Г-273-В1 и множество агрегатов зарубежного производства (в том числе Bosch).
Все генераторы КАМАЗ имеют принципиально одинаковую конструкцию, и отличаются только несущественными деталями.
Конструкция и особенности генераторов КАМАЗ
Генератор состоит из следующих узлов и деталей:
- Ротор — катушка (она же обмотка возбуждения) из медного провода, заключенная между двумя стальными полюсными наконечниками, и расположенная на валу. Полюсные наконечники выполнены в виде «корон», образованных шестью клювовидными выступами, обращенными друг к другу. Концы обмотки соединены с медными кольцевыми контактами, расположенными на передней или задней части вала ротора;
- Статор — кольцевой сердечник, в пазах которого уложены витки трех катушек (обмоток), в которых генерируется ток. Так как генератор трехфазный, то катушки в статоре три, и соединены они звездой;
- Корпус — обычно состоит из двух половин, которые стягиваются болтами или шпильками. В некоторых моделях генераторов сердечник статора тоже является частью корпуса. В торцах половин корпуса выполнены отверстия для прохода охлаждающего воздуха. Также в корпусе обычно устанавливаются подшипники для свободного вращения вала ротора;
- Щеточный узел — две графитовых щетки и щеткодержатель (с пружинами для обеспечения постоянного придавливания щеток к контактам на валу ротора) для подачи напряжения на обмотку ротора. Обычно располагается на задней крышке корпуса;
- Выпрямитель — отдельный блок на диодах (обычно их используется шесть штук — по два на каждую обмотку статора), расположенный на задней крышке корпуса;
- Регулятор напряжения — блок на дискретных элементах или на микросхемах, обеспечивающий постоянство напряжения в бортовой сети на уровне 24 В. Обычно устанавливается на задней крышке генератора. На многих генераторах здесь же располагается и переключатель сезонной регулировки напряжения;
- Крыльчатка охлаждения — металлическая или пластиковая.
На корпусе генератора предусмотрены проушины (лапы) для монтажа этого узла на двигатель, а также для регулировки положения генератора и натяжения приводного ремня. Устанавливается генератор на переднем торце двигателя, в его верхней части. Крепление к блоку осуществляется двумя соосными проушинами (лапам), еще одна проушина болтом крепится к планке натяжения приводного ремня.
На генераторе обязательно предусмотрено несколько контактов для подключения к электрической системе автомобиля. На всех генераторах есть контакт «+», который соединяется с аккумуляторными батареями, и контакт «-», идущий на «массу» автомобиля. Также могут быть специальные контакты для вывода фазы на регулятор напряжения, контакт для соединения с тумблером стартера и приборов, и другие. Контакты «+» и «-» обычно выполняются в виде болтов (так как через них проходят токи до 90 А), а остальные контакты выполняются в виде стандартного разъема.
Вопросы ТО и ремонта генераторов КАМАЗ
Генераторы грузовых автомобилей нуждаются в двух типах обслуживания:
- Сезонное обслуживание при переводе авто на летнюю или на зимнюю эксплуатацию;
- Осмотр и регулировка при регламентном ТО или при неисправности.
При сезонном обслуживании осуществляется перевод переключателя сезонной регулировки в положение «З» («Зима») или «Л» («Лето»). При наступлении холодного времени года, когда температура стабильно держится ниже 0°С, переключатель переводится в положение «З» — в этом случае регулятор выдает напряжение 28,8-30,2 В. Повышение напряжения в холодное время компенсирует падение напряжения на полупроводниковых приборах в мороз, что гарантирует нормальное напряжение в сети. При наступлении теплого времени года, когда температура стабильно установилась выше 0°С, переключатель переводится в положение «Л» — в этом положении генератор выдает напряжение 27-28 В.
В случае ослабления ремня привода генератора (что проявляется пониженным напряжением, проскальзыванием ремня по шкиву) необходимо отрегулировать его натяжение. Для этого следует ослабить болт крепления генератора к планке натяжения, отодвинуть генератор для обеспечения нужной степени натяжения ремня, и снова затянуть болт.
При возникновении неисправностей генератора — обрывов в обмотках, механических разрушений, поломок щеточного узла, выпрямителя или регулятора — его следует ремонтировать или заменить в сборе. Зачастую ремонт бывает слишком дорог и сложен, поэтому в ряде случаев гораздо проще и дешевле поставить новый агрегат. В любом случае автомобиль нельзя оставлять без генератора, так как в этом случае его эксплуатация возможна только до момента разряда аккумулятора.
