Ремонту в основном подвергаются элементы системы электроснабжения, реже — системы наружного и внутреннего освещения, звуковой сигнализации, отопления и вентиляции. АКБ в настоящее время практически не ремонтируются.
Перед разборкой агрегаты электроснабжения подвергаются очистке от загрязнений и проверяются на специальных стендах.
Для проверки различных приборов электрооборудования, снятых с автомобиля, применяются специальные стенды типа Э 250 (рис. 17.16)
Стенд предназначен для проверки генераторов, стартеров, реле-регуляторов, тяговых реле стартеров, реле-прерывателей, коммутационных реле; электроприводов агрегатов автомобиля; обмоток якорей; полупроводниковых приборов, резисторов. Принцип работы стенда заключается в имитации рабочих режимов и измерении выходных характеристик снятого с автомобилей электрооборудования с целью проверки его работоспособности и определения технического состояния и поиска неисправностей. Встроенная плавно-ступенчатая электронная нагрузка позволяет проверять генераторы во всем диапазоне токоскоростной характеристики от 0 до 160 А. Нагрузкой генераторов может быть аккумуляторная батарея, которая будет заряжаться от генератора, приводимого от стенда. Встроенный источник регулируемого напряжения обеспечивает проверку различных реле. Стенд оснащается устройством проверки якорей стартеров и двигателей.
Проверка на стенде позволяет определять исправность генератора и соответствие его характеристик номинальным. У проверяемого генератора щетки должны быть хорошо притерты к контактным кольцам коллектора, а сами кольца – чистыми.
Для проверки следует установить генератор на стенд и включить последний.
При проверке электродвигателей привода вспомогательных агрегатов автомобиля устанавливают напряжение, соответствующее электродвигателю и проверяют потребляемый ток. Повышенный по сравнению с техническими данными ток свидетельствует о наличии механических потерь или о наличии короткого или межвиткового замыкания в обмотке возбуждения или в обмотке якоря. После этого проверяют частоту вращения якоря электродвигателя без нагрузки и под нагрузкой.
При ремонте агрегатов электроснабжения должны быть созданы условия, обеспечивающие полную сохранность ремонтного фонда. Исправные детали и агрегаты должны храниться в специальной таре на стеллажах или в специальных шкафах цеха (поста) ремонта электрооборудования.
Способ мойки, моющие средства и моечное оборудование выбираются с учетом требований к качеству мойки электроагрегатов и особенностей конструкции узлов, имеющих электрические обмотки и изоляционные материалы. Транзисторы, диоды, реостаты, конденсаторы мойке не подвергаются.
Для обеспечения полной очистки корпусов генераторов и стартеров применяются моющие растворы CMC или Лабомид 101.
Детали, имеющие обмотки, после мойки перед дефектацией просушиваются в сушильных шкафах при температуре 90…100 °С и течение 3…4 ч с применением вентиляции.
Особое внимание при дефектации уделяется проверке целостности электрических обмоток и изоляционных материалов. Для этого применяются специальные приборы.
Виды дефектов в деталях агрегатов электроснабжения и приборов электрооборудования:
обрывы соединений в местах пайки и нарушение изоляции в результате механических воздействий;
разрушение изоляции, подгорание контактов, обрывы обмоток в местах пайки, пробои транзисторов и диодов под действием большой силы электрического тока;
повреждения деталей в подвижных сопряжениях типа вал-подшипник, ротор-корпус, подшипник-корпус.
Все возникшие дефекты устраняют пайкой, наплавкой, методами гальванического наращивания металла, сваркой, механической обработкой резанием, пластическим деформированием и т. д.
Обмотки генераторов, стартеров, катушек, поврежденные под воздействием силы электрического тока, заменяются новыми.
Восстановление детали после соответствующего контроля качества поступают на комплектацию и сборку агрегатов с последующей окраской.
Ниже рассматриваются наиболее характерные работы, выполняемые в электротехническом отделении.
Ремонт генератора. Поступающий в ремонт корпус генератора в сборе может иметь: обрыв наконечников выводных проводов, у выводных зажимов якоря, повреждение изоляции обмотки полюсных катушек, пробой на “массу”, межвитковое замыкание, обгорание изоляции катушки, износ поверхности полюсов и др.
Оборванные наконечники и выводы припаивают. Для этого спаиваемые места зачищают наждачной бумагой, наносят на них кисточкой спирто-канифольный раствор, состоящий из 80 % технического спирта и 20 % канифоли.
Пользоваться хлористым цинком при пайке проводников и других токоведущих деталей запрещается. Пайку выполняют припоем ПОС-40.
Повреждение изоляции обмотки полюсных катушек, соединительных или выводных проводов устраняют с помощью киперной ленты.
Если меняется вся фаза или обмотка, начала катушек фаз необходимо зачистить и облудить припоем ПОС-40 на длине 13 мм, на концы фаз надевают электроизоляционную трубку ТЛВ-2 длиной 80 мм. К концу фазы следует припаять наконечник припоем ПОС-40.
При сборке статора следует строго соблюдать последовательность укладки обмотки, принятую для данной марки генератора. Укладку катушек фаз необходимо проводить против часовой стрелки.
Статор пропитывают лаком МЛ-92 или ГФ-95, предохраняя выводы от попадания лака. После пропитки следует дать лаку стечь в течение 30 мин. Сушат статор в сушильном шкафу 10 ч.
Щеткодержатель может иметь следующие повреждения: трещины и обломы крышки и самого щеткодержателя, ослабление упругости пружины, износ рабочей поверхности щетки. Поврежденные или изношенные детали щеткодержателя подлежат выбраковке и заменяются новыми. Перемещение щеток в щеткодержателе должно быть свободным, без заеданий и лишнего зазора.
Подгорание колец коллектора устраняют мелкой стеклянной шкуркой зернистостью 12, а сильные износы, подгорание и биение – протачиванием на токарном станке или на станке модели 2155. Биение колец должно быть не более 0,08 мм. Затем контактные кольца зашлифовывают мелкой стеклянной шкуркой зернистостью 12.
Оборванные или отпаянные концы обмотки ротора припаивают к контактным кольцам припоем ПОС-40.
При обгорании изоляции внутри катушки, пробое на «массу» или межвитковом замыкании катушку следует заменить новой.
После укладки катушки возбуждения в пазы выводы катушки надо зачистить, облудить припоем ПОС-40 и припаять к контактным кольцам. При оголении выводов в пазу, контактного кольца их необходимо изолировать трубкой ТЛВ 1,5.
Вновь собранный ротор подвергают динамической балансировке. При балансировке в торцах ротора со стороны привода сверлят отверстие диаметром 7,5 мм на глубину до 5 мм.
Ротор генератора пропитывают лаком ГФ-95 или МЛ-92. Для пропитки ротор необходимо окунуть в лак 4 раза, не замачивая поверхности под подшипники, выдержать 15 мин, вынуть ротор, дать лаку стечь в течение 30 мин, просушить в сушильном шкафу. Концы вала промыть водой с добавкой 2…3 %-го моечного состава ОП-10 и протереть ветошью или салфетками.
Вентилятор генератора может иметь погнутость лопастей и крышки, износ шпоночного паза. Деформацию устраняют правкой на гидравлическом прессе.
Проверка статора. Статор проверяют отдельно после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя. В первую очередь омметром или с помощью контрольной лампочки и аккумуляторной батареи проверяют, нет ли обрывов в обмотке статора и не замыкаются ли ее витки на корпус. Для этого каждый из выводов обмотки соединяют с корпусом через омметр. После этого проверяют статор на межвитковое замыкание омметром в последовательности, указанной на рис.17.17. При исправных обмотках сопротивление всех фазных обмоток статора должно быть примерно одинаковым с разницей не более 10 %.
Изоляция проводов обмотки не должна иметь следов перегрева, который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямителя. Статор с такой поврежденной обмоткой следует заменить.
Замыкание фазовой обмотки статора на корпус (массу) определяют при помощи контрольной лампы напряжением 220-380 В подключением одного щупа на корпус, а другого — на один из зажимов обмотки статора.
Проверка ротора. Основными дефектами ротора генератора являются задиры, износ железа ротора, износ подшипника со стороны контактных колец, обрыв провода у контактных колец, пробой на массу, межвитковое замыкание, обрыв и обгорание изоляции, износ шейки вала со стороны привода, износ паза под шпонку шкива, износ контактных колец.
Задиры и износы железа устраняют слесарной обработкой до удаления дефекта.
Замыкание обмотки возбуждения на ротор проверяют аналогично статору — одним щупом касаются ротора (вала), а другим — поочередно контактных колец генераторов (рис. 17.18). Если в течение 1…2 мин лампа не загорается — изоляция обмотки нормальная. Загорание лампы указывает на замыкание обмотки на ротор.
Межвитковое замыкание и замыкание на массу, а также обрыв и обгорание изоляции устраняют заменой катушки.
Незначительно изношенные контактные кольца и щетки зачищают шлифовальной шкуркой и притирают друг к другу. При значительном неравномерном износе колец их обтачивают на токарном станке до выведения следов износа. Уменьшать диаметр контактных колец более чем на 1 мм нельзя (т. е. диаметр должен быть не менее 30,10 мм).
Нарушение контакта в щеточном узле устраняется заменой щеток при условии, если их размер вышел за допустимые пределы.
Типичными неисправностями выпрямительного блока являются пробой диодов и нарушение контакта в переходах.
При проверке диод подключают в прямом и обратном направлении к источнику тока 12…15 В (аккумуляторная батарея) через последовательно включенную лампу мощностью не более 15 Вт. Если лампа горит в прямом направлении (прямое направление тока указывается на корпусе диода) и не горит в обратном — диод исправен, если имеются пробои — лампа будет гореть в обоих направлениях. При нарушении контакта в переходах лампа не будет гореть ни при прямом, ни при обратном подключении диода.
Проверку диодов производят при отсоединенной обмотке статора. Поврежденный диод заменяют новым.
Проверка. Для проверки 14-вольтовых интегральных регуляторов без щеточного узла в зависимости от типа регулятора собирается схема, представленная на рис. 17.19, а, б. Сначала на схему подается напряжение 12 В, при котором контрольная лампа должен гореть, затем – напряжение 15…16 В, при котором контрольная лампа гореть не должна. Если нарушается хотя бы одно из указанных условий, регулятор неисправен.
Регулятор напряжения лучше проверять в сборе со щеточным узлом, так как в этом случае можно обнаружить также обрывы выводов щеток и нарушения контакта между выводами регулятора и щеткодержателя. Для проверки контрольную лампу включают между щетками. При подаче напряжения 12 В контрольная лампа должна гореть, а при напряжении 15…16 В – гаснуть.
Если лампа горит в обоих случаях, в регуляторе есть пробой. Если не горит в обоих случаях, то или в регуляторе имеется обрыв или нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения.
Проверка конденсатора. Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с корпусом) обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе.
Исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (на шкале 1…10 Ом). Если в конденсаторе нет обрыва, то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклониться в сторону уменьшения сопротивления, а затем постепенно вернуться на нуль. Емкость конденсатора 2,2 мкF+20 %.
Ремонт стартера. Перед разборкой стартеры очищают от пыли и грязи волосяной щеткой и сухой ветошью. При разборке применяют специальные съемники, прессы, тиски. После разборки все узлы и детали очищают, моют и сушат. Металлические детали моют в ванне со щелочным раствором или керосином. Детали с проводами или обмоткой протирают ветошью, смоченной в бензине, и продувают сжатым воздухом. Затем их сушат в электрических сушильных шкафах при температуре 90…100 ºС в течение 45…90 мин. Уплотнительные прокладки из войлока и фетра промывают в чистом бензине.
Очищенные, промытые и высушенные узлы и детали контролируют путем наружного осмотра, необходимых измерений и электрических испытаний, сортируя их на годные, требующие ремонта и негодные.
Корпуса (в сборе) могут иметь электрические и механические повреждения, которые выявляют путем внешнего осмотра и электрических испытаний. Основными дефектами корпуса стартера являются: заусеницы и забоины на поверхностях прилегания к крышкам; повреждение прорезей под отвертку у винтов крепления полюсов; повреждение изоляции контактного болта и его обломы; задиры поверхностей полюсов и нарушение межполюсного расстояния; износ щеток; нарушения пайки или облом соединительных шин; дефекты крышек, включателей и реле стартеров
Корпус стартера может иметь дефекты, указанные на рис. 17.20.
Заусеницы и забоины на посадочных местах крышек устраняют напильником. Повреждения прорезей у винтов требуют их замены.
Поврежденную изоляцию и обломанные зажимы выводного контакта заменяют новыми.
Полюсные наконечники, имеющие значительные задиры и вмятины, должны быть заменены. Незначительные задиры можно устранить растачиванием. При этом в собранном корпусе необходимо обеспечить требуемый радиальный зазор между якорем и полюсными наконечниками (0,25…0,65 мм) путем установки под последние прокладок из трансформаторного железа.
Повреждение пайки или облом соединительных шин устраняют сваркой их встык или пайкой припоем ПОССу-61 с последующей изоляцией на длине не менее 30,0 мм. Концы ленты должны быть закреплены в петлю.
Изношенные щетки, высота которых не выходит из допустимых пределов, притирают к коллектору с помощью шлифовальной шкурки. Площадь, прилегающая к коллектору, должна составлять не менее 80 % от общей торцевой поверхности щетки. Сила давления пружины на щетку в момент отрыва ее от коллектора должна составлять 10…15 Н.
Основными дефектами крышек (в сборе) являются замыкания, трещины и отколы, износ подшипников, ослабление крепления щеткодержателей, поломка или потеря упругости пружин щеткодержателей, износ щеток. Замыкание на крышку проверяют контрольной лампой. Щеткодержатель должен быть надежно изолирован от крышки. При замыкании контрольная лампа будет гореть и изоляцию необходимо заменить. Трещины и отколы в крышках заваривают, а затем зачищают заподлицо. Изношенные подшипники заменяют новыми. Ослабление крепления щеткодержателей устраняют подтягиванием заклепки. Поломанные или потерявшие упругость пружины щеткодержателей заменяют новыми. Износившиеся щетки также заменяют. Упругость пружин проверяют динамометром. Усилие прижима щеток к коллектору должно соответствовать техническим условиям.
Основными дефектами включателей и реле стартеров являются повреждение изоляции и обрывы обмоток, обгорание, окисление и сваривание контактов. Повреждение изоляции и обрывы обмоток устанавливают при испытании с помощью контрольной лампы. Дефектную обмотку перематывают на специальном приспособлении. Состояние контактов выявляют при наружном осмотре. Сваренные контакты заменяют новыми. Обгоревшие и окислившиеся контакты зачищают мелкозернистой наждачной шкуркой. При значительном обгорании контактных болтов и диска их можно повернуть на 180º.
После ремонта корпус стартера должен отвечать следующим техническим требованиям:
— неконцентричность внутренней поверхности полюсов и внутренней поверхности корпуса не должна превышать 0,10 мм;
— неперпендикулярность оси внутренней поверхности полюсных сердечников к торцам корпуса допускается не более 0,25 мм.
Основные дефекты якоря стартера – износ и задиры железа якоря (рис. 17.21); износ или обгорание коллектора; биение коллектора; износ шейки вала; износ ленточной нарезки; износ ленточной нарезки по диаметру; погнутость вала.
Износ и задиры на поверхности железа якоря устраняют зачисткой до исчезновения дефекта. При незначительном износе рабочей поверхности коллектора ее отшлифовывают мелкозернистой шлифовальной шкуркой на токарном станке, затем пазы между пластинами очищают и протирают ветошью, смоченной бензином. Значительные нарушения геометрической формы рабочей поверхности исправляют обтачиванием до выведения следов износа с последующим шлифованием и углублением изоляции между пластинами специальной ножовкой на глубину 0,5…0,8 мм. Уменьшение диаметра железа якоря компенсируют установкой прокладок под полюсные наконечники.
Изношенные шейки вала под подшипники восстанавливают хромированием или осталиванием. При износе шеек до 0,25 мм на диаметр их можно восстановить накаткой с последующим шлифованием до номинального размера.
При погнутости вала более 0,30 мм его выпрессовывают из якоря и правят. Изношенные шейки вала ремонтируют железнением с последующим шлифованием.
При износе ленточной нарезки больше допустимых значений якорь бракуют.
Наружные повреждения в обмотках: повреждение изоляции, отпайка концов от пластин коллектора, наружные обрывы и т. п. — устраняют заменой наружной изоляции и пайкой. Внутренние повреждения: межвитковое замыкание, замыкание на массу и внутренние обрывы — устраняют перемоткой обмоток. Деформацию лобовой части обмотки устраняют правкой.
Изношенные рабочие поверхности коллекторов и контактных колец протачивают на станке, после чего шлифуют шкуркой. Допустимое уменьшение диаметра коллекторов не должно превышать значений, установленных техническими условиями. При меньших диаметрах коллекторы заменяют новыми.
После протачивания коллектора якоря стартера необходимо углубить изоляцию (миканит) между пластинами на 0,6…0,8 мм. Для этого применяют фрезу или ножовку. Не подлежат ремонту коллекторы с замкнутыми или расшатанными пластинами. Их следует заменять новыми.
Межвитковое замыкание или обрыв в обмотках якоря определяют с помощью прибора Э-202. Якорь укладывают на призмы сердечника 2 прибора и наводят ЭДС в секции обмотки переменным по величине и направлению магнитным потоком, создаваемым первичной обмоткой трансформатора прибора (рис.17.22). При наличии межвиткового замыкания (обрыва) в проверяемой секции стрелка миллиамперметра, подключенного с помощью щупов к соседним пластинам (ламелям) коллектора, не отклоняется. Если вдоль паза проверяемой секции, имеющей межвитковое замыкание, наложить стальную пластину 4 толщиной 0,2…0,4 мм, она будет вибрировать под действием местного переменного поля, создаваемого индуцируемым переменным током.
Сборка и проверка стартера. После ремонта отдельных деталей стартер собирают.
В правильно собранном стартере якорь свободно проворачивается в подшипниках от руки, осевой зазор вала якоря не должен превышать 0,8 мм. При вращении шестерни рукой в одну сторону она должна свободно проворачиваться на валу якоря, а в другую сторону — вместе с валом якоря. При вращении якоря привод должен перемещаться по шлицам вала без заеданий и возвращаться в исходное положение под действием возвратной пружины.
В собранном стартере следует отрегулировать положение шестерни и момент замыкания контактов (момент включения шестерни). Положение шестерни регулируют при полностью включенном стартере (рычаг нажат до отказа). Зазор между торцом шестерни (со стороны маховика) и упорной шайбой при крайнем включенном положении шестерни должен быть равен 1,5 – 3,5 мм в зависимости от марки стартера. Зазор регулируют упорными винтами, ограничивающими действия рычага (сердечника). Указанный зазор у стартера регулируют вращением колпачка включателя.
Основные контакты включения стартера должны включаться при наличии зазора между шестерней и упорной шайбой, а дополнительные (контакты шунтирования вариатора индукционной катушки) — одновременно или чуть раньше.
После сборки стартер испытывают в режимах холостого хода и полного торможения на стенде типа Э 250. Испытание в режиме холостого хода проводится без тормозного устройства.
Если стартер потребляет повышенный силы ток и частота вращения якоря ниже указанной в технической характеристике, то причиной этого могут быть тугая посадка в подшипниках, перекос вала, замыкание обмотки якоря или обмоток возбуждения. Пониженные значения параметров указывают на замасливание коллектора или нарушение пайки секций обмотки в пластинах.
Для испытания стартера в режиме полного торможения на шестерню привода устанавливают рычаг, второй конец которого соединяют с динамометром. Затем стартер включают на 4…5 с, записывают показания динамометра, вольтметра и амперметра при полном торможении якоря. По результатам испытания определяют тормозной момент (Н • м) по формуле:
Mкp=F·L,
где F — показание динамометра, Н; L — длина рычага тормозного механизма, м.
Если стартер развивает крутящий момент меньше указанного в технической характеристике и потребляет силу тока больше номинальной, это свидетельствует о неисправностях в коллекторе или полюсных обмотках.