Об этих приборах часто говорят «вещь в себе».
Такую репутацию они заслужили давно, поскольку были сложны и не очень-то поддавались
ремонту и регулировке. Теперь, когда катушки и контакты заменили миниатюрными
электронными элементами, спрятав их в маленькие коробочки, залитые специальным
составом, они еще больше стали соответствовать прежней характеристике.
И все же приходится разбираться в них (не разбирая), хотя бы для того, чтобы
знать, когда, чем и как заменить вышедший из строя прибор. В этом может помочь
материал, подготовленный кандидатом технических наук В. ЛИТВИНЕНКО.
Основной источник электроэнергии в автомобиле — генератор. Выдаваемое
им напряжение сильно зависит от оборотов коленчатого вала двигателя. Чтобы оно
находилось в допустимых пределах (около 14 В), необходимо изменять ток в обмотке
возбуждения: при увеличении частоты вращения ротора уменьшать ток возбуждения,
а при уменьшении частоты вращения увеличивать его. Эту зависимость и задают
регуляторы - напряжения. Сейчас их можно встретить трех типов: контактные (их
называют еще вибрационными или электромагнитными), бесконтактные (электронные)
и контактно-транзисторные (смешенного типа).
В контактных регуляторах напряжения (рис.
1а) изменение тока достигается периодическим включением в цепь обмотки
возбуждения (ОВ) дополнительного резистора R. Происходит это так. При малых
оборотах коленчатого вала напряжение генератора меньше, чем напряжение срабатывания
электромагнитного реле Р; его контакты К замкнуты, и ток в обмотку поступает,
минуя резистор R. По мере увеличения оборотов напряжение генератора растет,
и, когда его величина превысит напряжение срабатывания реле, контакты разомкнутся.
В цепь обмотки возбуждения включится дополнительный резистор R, благодаря чему
ток возбуждения, а значит, и напряжение генераторе уменьшатся, и под действием
пружины П контакты К снова замкнутся. Напряжение генератора будет возрастать
до тех пор, пока контакты К вновь не разомкнутся. Таким образом, они в течение
всего времени работы генератора замыкаются и размыкаются, а напряжение колеблется
около номинального значения, которое можно регулировать, изменяя натяжение пружины
П. Частота замыкания и размыканий контактов К столь велика, что колебания напряжения
практически незаметны.
Контактно-транзисторные регуляторы напряжения
(рис. 1, б) работают так же, как
и контактные, но роль контактов и дополнительного резистора в нем выполняет
транзистор VT.
Работа регулятора при открытом транзисторе идентична работе контактного регулятора
(см. рис. 1, а) при замкнутых контактах,
а при запертом транзисторе он работает так же, как рассмотрено ранее — при разомкнутых
контактах. Управляют транзистором контакты К1 электромагнитного реле Р1.
В бесконтактных регуляторах напряжения (рис.
1, в) для управления выходным транзистором VТ2 вместо электромагнитного
реле служит более стабильное и надежное полупроводниковое измерительное устройство,
основной элемент которого — стабилитрон. Пока напряжение мало, стабилитрон VD
закрыт, ток через него не протекает, поэтому транзистор VТ1 тоже закрыт, а выходной
транзистор VТ2 открыт. Как только напряжение генератора станет больше номинального,
стабилитрон «пробивается», проходящий через него ток отпирает транзистор VТ1
и запирает VТ2. При этом ток возбуждения, а значит, и напряжение генератора
уменьшаются, стабилитрон снова закрывается, а выходной транзистор открывается.
Процесс повторяется, и таким образом напряжение генератора постоянно при изменении
оборотов двигателя.
Конструкции современных регуляторов напряжения, кроме основных, содержат еще
дополнительные элементы, повышающие четкость и надежность работы прибора. Электрические
схемы регуляторов напряжения для отечественных легковых автомобилей приведены
на рис. 2, а их основные характеристики
— в табл. 1.
Проверка регуляторов напряжения
По способу подключения обмотки возбуждения они делятся на две большие группы
(рис. 3). В приборах первой группы (регуляторы
РР380, РР310В, РР350, 121.3702, 201.3702, РР362А) один из выводов обмотки соединен
с «массой» (рис. 3, а). В регуляторах
второй группы (Я112А, Я112В, 13.3702, 17.3702) оба вывода обмотки возбуждения
подключены к прибору (рис. 3, б).
Работоспособность регуляторов целесообразно проверить вначале на автомобиле.
Для этого надо подключить тестер (в режиме вольтметра постоянного тока) между
выводами аккумуляторной батареи, включить дальний свет фар, пустить двигатель
и установить среднюю частоту вращения коленчатого вала. Тестер при этом должен
показывать напряжение в пределах значений, приведенных в табл.
1. Если напряжение ниже, то проверьте сначала контактные соединения, исправность
предохранителей цепи регулирования напряжения и натяжение приводного ремня генератора,
а в контактных (РР380) и контактно-транзисторных (РР362) регуляторах попытайтесь
отрегулировать напряжение, увеличив натяжение пружины. При отсутствии положительного
результата снимите регулятор с автомобиля. Но не спешите заменить его новым.
Причинами низкого напряжения могут быть и неисправности генератора. Поэтому
целесообразно проверить регулятор при помощи какого-либо источника постоянного
тока, напряжение которого можно изменять в пределах от 10 до 20 В. Предварительно
в контактных и контактно-транзисторных регуляторах нужно очистить контакты и
отрегулировать зазоры, а в интегральных регуляторах Я112В и 17.3702 соединить
перемычкой выводы Б и В.
Собрав схему для проверки регулятора (рис. 4а или 4б в зависимости от способа
соединения регулятора с обмоткой возбуждения) и изменяя напряжение источника
питания (ИП) в соответствии с табл. 2,
можно определить какова работоспособность регулятора по поведению контрольной
лампы (КЛ) мощностью не более 6 Вт.
Если при проверке на автомобиле напряжение на аккумуляторной батарее больше
значений, приведенных в табл. 1, следует
проверить надежность соединений, а в контактных и контактно-транзисторных регуляторах
попытаться отрегулировать напряжение, ослабляя усилие пружины. Если нет результата,
убедитесь в неисправности регулятора, используя схемы, приведенные на рис.
4, и данные табл. 2 и только после
этого замените его.
Взаимозаменяемость регуляторов
Неисправный регулятор лучше заменить таким же штатным. К сожалению, это не всегда
возможно. Дефицит часто вынуждает применять регулятор другой марки. Любой регулятор,
указанный в табл. 1, можно использовать
с любым из перечисленных там же генераторов, достаточно только правильно соединить
их. Проще всего заменить один регулятор другим из первой группы (см. схему соединений
на рис. 3, а). Здесь требуется лишь отсоединить
провода от выводов неисправного прибора и подключить их к соответствующим выводам
исправного, согласно табл. 3. При этом
руководствуйтесь только маркировкой выводов, поскольку в разных регуляторах
одноименные выводы расположены неодинаково. Например, у РР380 и 121.3702 выводы
«15» и «67» поменялись местами, из-за чего автолюбители порой неверно подключают
их. Это опасно тем, что внешних признаков неправильной работы регулятора нет
(контрольная лампа заряда при работе двигателя не горит), но напряжение генератора
возрастает до 16...18 В. Последствия плачевны: «выкипает» батарея и перегорают
лампы фар.
Сложнее заменить неисправный регулятор второй группы (см. рис.
3, б) исправным из первой. В этом случае после отключения неисправного регулятора
надо соединить один из выводов обмотки возбуждения с «массой» генератора и подключить
исправный регулятор ко второму выводу. Это нетрудно сделать, если надо заменить
регулятор 13.3702, установленный вне генератора 16.3701 в автомобиле «Волга»
ГАЗ-3102. Отсоединенный от вывода «Ш» неисправного регулятора 13.3702 желтый
провод нужно соединить с «массой». Розовый провод, отключенный от вывода «+»
регулятора, подключить к выводу «15» («+») исправного регулятора из первой группы,
а розовый провод, идущий к выводу «Т» генератора, отсоединить от контактора
КТ125 и соединить его с выводом «67» («Ш») нового регулятора.
Для замены встроенных приборов выносным из первой группы придется снять генератор
с машины, извлечь щеточный узел вместе с регулятором, перемкнуть выводы «Б»
и «В» регулятора между собой, а затем соединить вывод «Ш» регулятора с «массой».
Простейшие перемычки для этого можно вырезать из фольги или жести. Соединяя
вывод «Ш» регулятора с «массой», мы отключаем от схемы один конец обмотки возбуждения
генератора. Второй конец окажется отключенным лишь при обрыве цепи в регуляторе
(см. табл. 2). Если же последний вышел
из строя из-за пробоя, то дополнительно нужно изолировать выводы «Б» и «В»,
полностью отключив его таким образом от цепи возбуждения генератора. После этого
установите щеточный узел с регулятором на место (не забыв их отключить от вывода
«30» генератора), а затем провод, идущий к выводу «67» («15», «В») генератора,
соедините с выводом «+» (или «15») исправного выносного регулятора, а второй
вывод регулятора («67» или «Ш») подключите к выводу «67» («15» или «В») генератора.
Кроме штатных регуляторов напряжения для легковых автомобилей, в магазинах можно
встретить и другие, выпускаемые государственными и кооперативными предприятиями.
Подобных регуляторов довольно много. Чтобы вам легче было ориентироваться, отметим,
какими качествами они должны обладать.
1. Прибор должен поддерживать напряжение генератора в пределах 13,8... 14,1
В при температуре электролита в аккумуляторной батарее +25 °С.
2. У регулятора должно быть устройство, изменяющее значение зарядного напряжения
в зависимости от температуры электролита в батарее (чем она ниже, тем выше должно
быть напряжение заряда).
3. Необходимое зарядное напряжение регулятор должен поддерживать непосредственно
на выводах аккумуляторной батареи.
4. Регулятор должен отключать цепь питания обмотки возбуждения генератора при
остановке двигателя.
5. Регулятор не должен потреблять электроэнергию при выключенном зажигании.
К сожалению, ни один из имеющихся в продаже электронных регуляторов напряжения
для легковых автомобилей (в том числе штатные) всем перечисленным требованиям
не удовлетворяет. Однако возможности нескольких приборов, выпускаемых в качестве
запасных частей, больше, чем у штатных. Характеристики лучших из них приведены
в табл. 4. Все они выносные, поэтому,
прежде чем подключить их согласно прилагаемым к ним инструкциям вместо неисправных
встроенных регуляторов Я112В, Я112А, 17.3701, нужно отключить штатный прибор
и соединить один из выводов обмотки возбуждения с «массой», как описано выше.
ЛИТЕРАТУРА
Акимов С. В., Боровских Ю. И., Ч и ж о в Ю. П. Электрическое
и электронное оборудование автомобилей. М., Машиностроение, 1988.
Брюханов А. Б. Электронные устройства автомобиля. М., Транспорт, 1988.
Василевский В. И., Купеев Ю. А. Автомобильные генераторы. М., Транспорт, 1978.
Синельников А. X. Электронные приборы для автомобилей. М., Энергоатомиздат»
1986.