Реле-регулятор напряжения генератора: строение, функции и проверка

Диагностика автомобильного реле-регулятора

Для начала стоит определиться с тем, нужна ли вообще проверка реле

В первую очередь обращают внимание на некорректную зарядку аккумуляторной батареи:

• Наблюдается перезаряд. Электролит начинает выкипать, причем раствор кислоты может попадать на детали кузова;
• Наблюдается недозаряд. Заряд аккумуляторной батареи постоянно имеет малое значение, вследствие чего двигатель может не запускаться, а оптика гореть в пол накала.

Если наблюдается что-то из вышеописанное, нужно обзавестись тестером и начать проверку реле-регулятора. Коротко говоря, любое отклонение напряжения от максимума (14,5, в редких авто целых 14,8 Вольт) или минимума (12,8 Вольт) на соответствующих оборотах свидетельствует о необходимости замены реле-регулятора. Перед диагностикой стоит провести замер напряжения на клеммах автомобильного аккумулятора – в норме оно равняется 12,8 Вольтам.

Если в транспортном средстве используется встроенное реле, нужно проделать следующее:

1. Извлечь щеточный узел и случае нужды подобрать новые щетки. Короткими считаются щетки менее 5 миллиметров;
2. Взять источник питания. Подойдет блок питания или же зарядное устройство, позволяющим регулировать напряжение хотя бы до 16 Вольт. «Минусовой» провод источника замкнуть на соответствующую клемму регулятора;
3. «Плюсовой» провод источника питания подключаться к соответствующей клемме реле-регулятора;
4. Подключить 10-Ваттную контрольную лампу к щеткам. При ее отсутствии подойдет и светодиод;
5. Подавать питание от источника к реле, постепенно повышая напряжения. Как только оно превысит отметку в 14,5 или 14,8 Вольт (исключительный случай), лампа/светодиод должны погаснуть.

Если реле-регулятор не прошло проверку (контрольный прибор не погас), его однозначно стоит менять. При игнорировании проблемы аккумулятор будет перезаряжаться на постоянной основе, что в конце концов приведет к его поломке. В случае встроенного реле проверка станет еще проще:

1. Подключить щупы тестера к клеммам реле;
2. На мультиметре выставить значение в 20 Вольт;
3. Запустить двигатель и проверить показатель напряжения – он должен быть минимальным (порядка 12,8 Вольт);
4. Увеличить обороты двигателя. Показатели напряжения должны плавно расти;
5. Когда двигатель будет иметь 3500 об/мин, проследить за изменениями показателей напряжения. Они обязательно должны попасть в диапазон 14-14,5 Вольт. В некоторых автомобилях максимум составляет 14,8 Вольт.

В том случае, если вы наблюдали серьезные отклонения или, напротив, постоянство напряжения вне зависимости от оборотов, реле-регулятор однозначно является неисправным. Мы категорически рекомендуем даже после этих проверок лишний раз проверить клеммы регулятора – окислы и налеты могут помешать проведению правильной диагностики устройства. После очистки диагностику стоит повторить.

Принцип действия регулятора напряжения

Напряжение генератора без
регулятора зависит от частоты вращения
его ротора, магнитного потока, создаваемого
обмоткой возбуждения, а, следовательно,
от силы тока в этой обмотке и величины
тока, отдаваемого генератором потребителям.
Чем больше частота вращения и сила тока
возбуждения, тем больше напряжение
генератора, чем больше сила тока его
нагрузки — тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора
напряжения является стабилизация
напряжения при изменении частоты
вращения и нагрузки за счет воздействия
на ток возбуждения. Электронные регуляторы
изменяют ток возбуждения путем включения
и отключения обмотки возбуждения от
питающей сети, при этом меняется
относительная продолжительность времени
включения обмотки возбуждения. Если
для стабилизации напряжения требуется
уменьшить силу тока возбуждения, время
включения обмотки возбуждения уменьшается,
если нужно увеличить — увеличивается.

Принцип работы электронного
регулятора удобно продемонстрировать
на достаточно простой схеме регулятора
типа ЕЕ 14V3 фирмы Bosch, представленной на
рис. 5.6:

Датчиком напряжения является
стабилитрон VD2. При
достижении заданной величины напряжения,
стабилитрон «пробивается» и по
нему начинает протекать ток. Напряжение
к стабилитрону VD2 подводится от вывода
генератора «D+» через делитель
напряжения на резисторах R1(R3 и диод VD1,
осуществляющий температурную компенсацию.
Когда напряжение низкое, стабилитрон
не пропускает электрический ток и через
лампочкуHLток проходит
к обмотке возбуждения генератора. Когда
напряжение достигает максимальной
величины, стабилитрон пробивается и
электронный блок прекращает подаче
тока в обмотку возбуждения (рис. 5.7).

Из рис. 5.6 хорошо видна роль
лампы HL контроля работоспособного
состояния генераторной установки (лампа
контроля заряда на панели приборов
автомобиля). При неработающем двигателе
автомобиля замыкание контактов
выключателя зажигания SA позволяет току
от аккумуляторной батареи GA через эту
лампу поступать в обмотку возбуждения
генератора. Этим обеспечивается
первоначальное возбуждение генератора.
Лампа при этом горит, сигнализируя, что
в цепи обмотки возбуждения нет обрыва.
После запуска двигателя, на выводах
генератора «D+» и «В+» появляется
практически одинаковое напряжение и
лампа гаснет. Если генератор при
работающем двигателе автомобиля не
развивает напряжения, то лампа HL
продолжает гореть и в этом режиме, что
является сигналом об отказе генератора
или обрыве приводного ремня. Введение
резистора R в генераторную установку
способствует расширению диагностических
способностей лампы HL. При наличии этого
резистора в случае обрыва цепи обмотки
возбуждения при работающем двигателе
автомобиля лампа HL загорается.

В настоящее время все больше
фирм переходит на выпуск генераторных
установок без дополнительного выпрямителя
обмотки возбуждения. В этом случае в
регулятор заводится вывод фазы генератора.
При неработающем двигателе автомобиля,
напряжение на выводе фазы генератора
отсутствует и регулятор напряжения в
этом случае переходит в режим,
препятствующий разряду аккумуляторной
батареи на обмотку возбуждения. Например,
при включении выключателя зажигания
схема регулятора переводит его выходной
транзистор в колебательный режим, при
котором ток в обмотке возбуждения
невелик и составляет доли ампера. После
запуска двигателя сигнал с вывода фазы
генератора переводит схему регулятора
в нормальный режим работы. Схема
регулятора осуществляет в этом случае
и управление лампой контроля
работоспособного состояния генераторной
установки.

Проверка регулятора напряжения генератора бывает необходима в случае когда начали наблюдаться проблемы с аккумулятором. В частности, он стал или перезаряжаться. При появлении такой неисправности как раз самое время проверить реле регулятора напряжения генератора.

В задачу этого несложного прибора входит регулирование значения напряжения электрического тока, которое к аккумуляторной батарее. При его выходе из строя, АКБ или недостаточно заряжается или наоборот перезаряжается, что также опасно, поскольку при этом значительно снижается ресурс аккумулятора.

Согласитесь, что такая перспектива из-за одной небольшой детальки не очень хорошая

Именно поэтому так важно контролировать рабочее состояние регулятора напряжения (также его еще могут называть таблетка или шоколадка). Но чтобы правильно проверить регулятор напряжения необходимо знать его тип и несколько важных особенностей

Проверка отдельного регулятора

Проверка регулятора напряжения у генератора Г-222: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — регулятор напряжения; 3 — контрольная лампа.

Как правило, отдельные регуляторы напряжения устанавливали на старые машины, включая отечественные ВАЗы. Но некоторые производители продолжают так поступать до сих пор. Процесс проверки аналогичен. Для этого нужно иметь блок питания с регулятором значения напряжения, лампочку на 12 В, мультиметр и непосредственно проверяемый регулятор.

Для проверки нужно собрать схему, приведенную на рисунке. Сам же процесс аналогичен приведенному выше. В нормальном состоянии (при напряжении в 12 В) лампочка светится. При увеличении значения напряжения до 14,5 В она тухнет, а при понижении — светится вновь. Если в процессе лампа светится или тухнет при других значениях — значит, регулятор вышел из строя.

Проверка реле типа 591.3702-01

Схема проверки реле типа 591.3702-01

Также до сих пор можно встретить регулятор напряжения типа 591.3702-01, который устанавливали еще на заднеприводные ВАЗы (начиная от ВАЗ 2101 и заканчивая ВАЗ 2107), ГАЗ и Москвичи. Аппарат крепится отдельно, и устанавливается на кузове. В целом же проверка аналогична описанному выше, однако отличия состоят в используемых при этом контактах.

В частности, на нем есть два основных контакта — «67» и «15». Первый из них — это минус, а второй — плюс. Соответственно, для проверки необходимо собрать схему, приведенную на рисунке. Принцип проверки остается прежним. В нормальном состоянии, при напряжении в 12 В лампочка светится, а при повышении соответствующего значения до 14,5 В — тухнет. При возвращении значения в исходное значение лампочка загорается вновь.

Классическим регулятором такого типа является аппарат марки РР-380, устанавливаемый на машины ВАЗ 2101 и ВАЗ 2102. Приводим справочные данные, касающиеся этого регулятора.

Проверка трехуровневого реле

Регулируемый источник питания

Некоторые автовладельцы устанавливают на свои машины вместо стандартных “шоколадок” трехуровневые реле, которые являются технологически более продвинутыми. Их отличием является наличие трех уровней напряжения, при котором происходит отсечка питания аккумулятора (например, 13,7 В, 14,2 В и 14,7 В). Соответствующий уровень можно выставить вручную, воспользовавшись специальным регулятором.

Такие реле являются более надежными и позволяют гибко регулировать уровень напряжения отсечки. Что касается проверки такого регулятора, то она полностью аналогична описанным выше процедурам. Только при этом не забудьте про значение, которое выставлено на реле, и соответственно, проверяйте его по мультиметру.

Проверка генератора

Существует один метод, с помощью которого можно проверить работоспособность генератора автомобиля, оборудованного реле регулятора 591.3702-01 с элементами диагностики. Он заключается в следующем:

• отключить провода, которые шли к контактам 67 и 15 регулятора напряжения;
• подключить к ней лампочку (исключив из схемы регулятор);
• снять с плюсовой клеммы аккумуляторной батареи провод.

В случае, если в результате этих действий двигатель не заглох — значит, можно утверждать, что генератор автомобиля в порядке. В противном случае — неисправен и нуждается в проверке и замене.

Неисправности реле-регулятора и как их определить?

Причины поломок

Если реле зарядки нормального производителя и современной конструкции, то оно редко выходит из строя. Но всё равно периодически случаются поломки, причины которых перечислены ниже.

• Короткое замыкание (КЗ), которое происходит на управляющем выводе регулятора.
• Межвитковое замыкание (МЗ) в обмотке возбуждения. Это одна из частых причин выхода из строя реле. Если произошло МЗ, то нужно снимать генератор и проводить его всестороннее обследование. Если просто поменять реле напряжения с замыкающей обмоткой возбуждения генератора, оно прослужит недолго.
• Переполюсовка аккумулятора. Если эта проблема наблюдается длительное время, то выпрямительные диоды сломаются.
• Разрушение щёток.
• Пробой диодов. Это довольно редкое явление. Его можно обнаружить по перегреву генератора.

Как проводится диагностика?

Проблемы с реле-регулятором можно заметить в первую очередь по проблемам с зарядом стартерного аккумулятора на автомобиле. Это выражается в недозаряде или перезаряде. В первом случае на аккумулятор идёт недостаточное напряжение и он не восстанавливает заряд во время поездки. Во втором случае, наоборот, идёт повышенное напряжение, которое приводит к излишнему перезаряду и выкипанию электролита.

Ремонт реле-регулятора японского мотоцикла.

На многих японских мотоциклах стоят тиристорные реле-регуляторы и они иногда выходят из строя. Цена нового реле- регулятора, по сравнению с ценами на отечественные детали, многих может неприятно удивить. К тому же попытка установить реле от автомобиля не всегда заканчивается успехом. Но ничего сложного в схеме мотоциклетных реле-регуляторов нет и их можно отремонтировать своими силами. В этой статье будет показан ремонт реле мотоцикла фирмы Кавасаки, но по такому принципу можно отремонтировать и реле других японцев, так как принцип работы у всех почти одинаковый.

Выход из строя реле обнаруживается просто: при проверке проводка цела и генератор тоже (о генераторе и его неисправностях можно почитать здесь, а о глюках в проводке вот тут), а аккумулятор не заряжается. Реле регулятор японского мотоцикла многие считают не ремонтопригодным, но его можно вернуть к жизни.

Как правило, выходят из строя силовые тиристоры VS1-VS3. Неисправную деталь можно вычислить при помощи тестера. Для этого нужно по очереди «прозвонить» контакты А1-А3 относительно общего вывода на разъёме реле. При этом нужно подавать «-» тестера на общий вывод. Иногда пробивает какой-то один тиристор, но чаще приходится менять все. Аккуратно, чтобы не повредить расположенные под ним детали, удалите слой герметика, найдите выводы, показанные на рисунке общего вида (будьте внимательны: расположение деталей может быть и другим).

Затем нужно перекусить проволочные перемычки a. b. c. d. f (если меняете только один тиристор, то отсоединяйте, естественно, только его), после чего удаляйте неисправные детали . В качестве замены можно использовать следующие отечественные полупроводниковые приборы. При мощности генератора до 300Вт можно применить Т112-16-20. Если мощность не превышает 140Вт, подойдут и не столь мощные, но более распространённые КУ-202 ( лучше те, что с индексом «Н»). Возможны и другие варианты, но придётся уточнить расположение выводов и характеристики приборов.

Устанавливать их можно как в корпусе реле-регулятора, так и на отдельном радиаторе, но в том и другом случаях только через слюдяные прокладки. После монтажа тестером проверьте качество изоляции. Если детали исправны, наладка не потребуется. После сборки обязательно залейте полость прибора герметиком или эпоксидкой!

Этот способ ремонта подтверждён двухлетней эксплуатацией мотоциклов фирмы Kawasaki.

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.

Ремонт или замена регулятора напряжения – что выбрать

При выходе из строя различных деталей водитель принимает часто сложное для себя решение: ремонтировать деталь и установить новую. С реле-регулятором автомобиля такая дилемма возникает только в том случае, когда используется автомобиль, выпущенный несколько десятилетий назад. Новую запчасть на раритетные модели машин практически невозможно приобрести, а детали из разборки могут быть сомнительного качества. Когда для регулировки уровня заряда батареи используется интегральное устройство (шоколадка), то такое устройство не подлежит ремонту. Детали, устанавливаемые в реле-регуляторы этого типа можно восстановить, но эта работа потребует наличия определенных знаний и навыков, а также значительных временных затрат.

Замена реле-регулятора генератора

Если реле-регулятор уже невозможно использовать по назначению, то следует установить новую деталь. Совмещенный элемент меняется в такой последовательности:

• Отключить минусовой клеммы аккумулятора.
• Отсоединить фиксаторы.
• Снять крышку щеточного узла.
• Отключить диодный мост.
• Открутить гайки контактной группы.
• Открутить резьбовые элементы, удерживающие регулятор.
• Снять деталь.

Установка нового регулятора осуществляется в обратном снятию порядке. При выполнении этой операции следует правильно подключить контакты элемента.

В зависимости от модели генератора процесс замены реле-регулятора может немного отличаться. Главное, выполнить демонтаж, по возможности, не повредив другие элементы генераторной установки.

Заменить отдельный элемент намного проще. Для этой цели достаточно отсоединить основные 2 контакта от устройства, снять изделие с корпуса автомобиля и установить на его место новую деталь. Затем правильно подключить ранее демонтированные провода и проверить работу устройства. Для этого достаточно запустить двигатель и замерить напряжение на клеммах аккумулятора при различных значениях оборотов.

Ремонт регулятора напряжения

Старые модели реле-регуляторов, которые устанавливаются отдельно, можно попытаться разобрать и отремонтировать. Следует сразу отметить небольшую перспективность такого занятия, но если прозвонить внутренние элементы с помощью мультиметра и найти сгоревшую деталь, то можно полностью восстановить работоспособность регулятора.

Ремонт реле регулятора может занять слишком много времени, поэтому намного проще и правильнее приобрести новое изделие или снять устройство с другого автомобиля, в котором эта деталь находится в заведомо исправном состоянии.

Чтобы узнать правильно работает автомобильный реле-регулятор или нет, достаточно провести несложную диагностику с применением мультиметра или контрольной лампы. Если проверяемое устройство не подает признаков жизни, то достаточно поменять деталь, чтобы восстановить работоспособность электрической системы. Ремонт «шоколадки» или «таблетки» практически невозможен, но и другие типы регуляторов тоже поддаются восстановлению с большим трудом. Поэтому если отсутствует зарядка аккумулятора либо на батарею подается слишком большое напряжение, необходимо приобрести новое изделие в специализированном магазине.

Признаки неисправности

Так, в случае пониженного напряжения аккумуляторная батарея попросту не будет заряжаться. То есть, утром вы не сможете завести машину, возможно даже не засветятся лампы на приборной панели или неприятности возникнут во время движения. Например, тусклые фары в темное время суток, неустойчивая работа электросистемы (проблемы с электроприборами — дворниками, обогревателями, магнитолой и так далее).

В случае повышенного напряжения велика вероятность уменьшения уровня электролита в банках аккумулятора, или его выкипание. Также может появиться белый налет на корпусе АКБ. При перезарядке батарея может вести себя неадекватно.

Признаки, неисправности, ремонт генератора и регулятора напряжения

Кроме этого, еще можно выделить следующие признаки неисправности регулятора напряжения (в отдельных случаях некоторых из них могут как иметь место, так и отсутствовать, все зависит от конкретной ситуации):

• при включении зажигания на приборной панели не светится контрольная лампочка (хотя это может быть признаком и других неисправностей, например, того, что он перегорела, отпал контакт и так далее);
• после запуска не гаснет индикатор аккумулятора на приборной панели, то есть, имеют место явные неисправности в зарядке АКБ;
• яркость свечения фар становится зависима от оборотов двигателя (это можно проверить где-нибудь в безлюдном месте, установив автомобиль напротив стены и погазовать — если при этом свечение будет меняться, то, скорее всего, регулятор напряжения неисправен);
• машина перестала нормально заводиться с первого раза;
• постоянно разряжается аккумуляторная батарея;
• при превышении количества оборотов двигателя свыше 2000 об/мин индикаторы на приборной панели отключаются;
• динамические характеристики машины падают, особенно это заметно на высоких оборотах двигателя;
• в некоторых случаях может закипеть аккумуляторная батарея.

Назначение реле регулятора ВАЗ 2107 инжектор и карбюратор

Основным предназначением реле регулятора напряжения на ВАЗ 2107, да и любом другом автомобиле, является поддержание стабильного и достаточного зарядного тока для бортовой сети и аккумулятора авто, а также с целью выравнивания скачков напряжения в идущих о генератора. Перепады генерируемого напряжения возникали бы, так как генератор вращается с различной частотой. Когда питание снижается ниже 12В, то аккумулятор перестает заряжаться, и вся ботовая сеть функционирует уже не на 100%. Если напряжение превышает 16 Вольт, то это может привести к закипанию аккумулятора, а также выходу из строя бортовых приборов.

На автомобилях ВАЗ раннего производства карбюраторного типа регулятор напряжения стоит на левой арке подкапотного пространства. Такие устройства еще называются внешними, так как они устанавливались вне конструкции генератора. Если быть точнее, то в генераторе устанавливался щеточный механизм, а управление осуществляется посредством печатной платы, которая устанавливалась вне изделия.

Большая часть автомобилей ВАЗ 2107 карбюраторного и инжекторного типа оснащаются генераторами со встроенными реле зарядки. Реле зарядки на таких автомобилях ВАЗ 2107 расположено непосредственно в противоположной от шкива стороне генератора.

Для поддержания приемлемого заряда аккумулятора требуется, чтобы генератор выдавал питание от 13,6 до 14,6 Вольт. Схема регулировки напряжения осуществляется за счет электросхемы, которая располагается на печатной плате(шоколадка) или в виде единого полупроводникового модуля(таблетки) со щетками. Релюшка, находящаяся внутри генератора, как правило не способна адекватно реагировать на температуру окружающей среды, из-за своего расположения близко к работающему двигателю. Встроенное реле иногда заменяют на трехуровневый регулятор напряжения, что обусловлено большей эффективностью изделия за счет ручной корректировки выдаваемого напряжения.

Как проверить реле зарядки на ВАЗ 2107

Если возникают подозрения на неисправную работу реле регулятора напряжения, то первоначально необходимо проверить напряжение на клеммах АКБ при заведенном авто. Питание должно быть не ниже 13 и не выше 14,6 Вольт. Причины такого повышенного или пониженного напряжения могут быть вызваны следующими факторами:

• неисправность регулятора зарядки;
• выход из строя самого генератора;
• отсутствие контакта в электрических соединениях аккумулятора или генератора.

Для проверки исправности шоколадки, необходимо ее демонтировать с генератора. Сделать это нужно путем вывинчивания двух болтов.

Чтобы проверить исправность изделия, необходимо подключить вольтметр или контрольную лампу, а также регулируемый источник питания на 12-22 Вольта. Можно использовать блок питания с переменным резистором. Контрольная проверка реле регулятора осуществляется путем подключения к массе или выводу «Ш» провода минус от регулируемого источника. К выводу «В» требуется подключить плюсовой провод источника питания. Вольтметр или лампа подключается к щеткам или выводу реле. Если же изделие исправное, то при подаче на него напряжения от 12 до 14 Вольт будет загораться лампочка или вольтметр покажет аналогичные значения. Если подать питание выше 16 Вольт, то лампочка должна погаснуть. В случае постоянного свечения лампочки можно судить о том, что изделие пробито. Отсутствие свечения лампочки свидетельствует об обрыве в реле. Регулятор в обоих случаях ремонту не подлежит, поэтому его требуется поменять.

Каким же способом проверить изделие на исправность, не снимая его с машины? Для этого необходимо подключить к клеммам аккумулятора вольтметр, после чего завести двигатель. Если показания вольтметра ниже 12,7В или выше 14,6В, то вероятность выхода из строя шоколадки равна 95%. Замените изделие на новое, после чего проверьте напряжение.