Naprawa alternatorów cz. 2.

Piotr Wróblewski

W poprzednim wydaniu „autoEXPERTA” opublikowaliśmy pierwszą część artykułu o diagnostyce alternatora i jego naprawie. Druga część artykuły jest kontynuacją, która skupia się na naprawie, montażu oraz diagnostyce uszkodzeń.

Podczas diagnostyki alternatora warto posłużyć się schematem, według którego analizując objawy, można sprecyzować przyczyny. Może nie da to jednoznacznej odpowiedzi, ale podpowie, który z elementów alternatora lub układu elektrycznego może stanowić problem.

Zestawienie w tabeli 1. objawów i niesprawności stanowi jedynie wskazówkę dotyczącą poszukiwania przyczyn niesprawności i sposobu naprawy.

>>Czytaj część 1 artykułu<<

Tabela 1. Niesprawności obwodu ładowania związane z uszkodzeniem alternatora tzw. obcowzbudnego i alternatora kompaktowego.

 

Objawy

 

Przyczyna niesprawności

 

Sposób naprawy

 

Kontrolka ładowania alternatora świeci się pomimo zwiększania prędkości obrotowej silnika

 

Zwarcie jednej lub kilku diod dodatnich

 

Wymienić płytkę z trzema diodami dodatnimi

 

Przerwane lub zwarte z masą uzwojenie wirnika alternatora

 

Wymienić wirnik

 

Przerwanie połączenia uzwojenia wirnika z pierścieniami ślizgowymi

 

Wymienić wirnik

 

Przerwanie połączenia między złączem płytkowym środka układu w tzw. gwiazdę alternatora a złączem płytkowym „85” przekaźnika kontrolki ładowania

 

Naprawić połączenie

 

Zużycie lub zawieszenie szczotki lub szczotkotrzymacza alternatora

 

Sprawdzić luz pomiędzy powierzchnią szczotek a pierścieniami ślizgowymi oraz stan techniczny sprężyny dociskowej
– czy nie jest wyrobiona lub uszkodzona mechanicznie. W przypadku uszkodzenia wymienić szczotki lub sprężynę

 

Uszkodzenie przekaźnika sygnalizatora ładowania

 

Wymienić przekaźnik

 

Zły naciąg paska wielorowkowego lub jego zerwanie

 

Wymienić pasek wielorowkowy na nowy lub sprawdzić przyczynę powstałego luzu, np. uszkodzenie napinacza

 

Uszkodzone sprzęgło jednokierunkowe

 

Wymontować zespół alternatora i obrócić wałek napędowy alternatora w lewo. Sprawdzić poprawność obrotu bieżni koła pasowego z wałkiem. W razie zablokowania bieżni koła z wałkiem uszkodzeniu uległo sprzęgło jednokierunkowe i należy je wymienić

 

Kontrolka ładowania alternatora świeci się pomimo zwiększania prędkości obrotowej silnika

 

Uszkodzone koło pasowe wolnobieżne

 

Sprawdzić wzrokowo koło pasowe wolnobieżne pod względem uszkodzeń mechanicznych. W razie luzów bądź uszkodzeń
(np. pęknięć) wymienić element

 

Uszkodzony stojan

 

Zdemontować obudowę zewnętrzną alternatora w celu oględzin zewnętrznych stojana. Jeżeli zaobserwowano uszkodzenia mechaniczne (np. przerwy, przepalenia), wymienić element

 

Uszkodzony przewód pomiędzy alternatorem a regulatorem napięcia

 

Prawdopodobnie przewód D+ ma zwarcie z masą. W celu usunięcia usterki należy wymienić wiązkę przewodów lub naprawić uszkodzony przewód

 

Uszkodzony zespół kontroli sygnalizacyjnej lub panelu wskaźników w tablicy rozdzielczej

 

Odłączyć zasilanie zespołu kontroli sygnalizacyjnej lub panelu wskaźników w tablicy rozdzielczej (zgodnie ze schematem instalacji elektrycznej wyciągnąć przewód ze złącza wtykowego). Jeżeli kontrolka ładowania nadal się świeci, oznacza to uszkodzenie
wewnętrzne. Należy wymienić uszkodzony element

 

Kontrolka ładowania alternatora nie świeci się przy
włączonym zapłonie

 

Rozładowany akumulator

 

Naładować akumulator

 

Poluzowane lub skorodowane przewody przy akumulatorze

 

Sprawdzić poprawność zamocowania przewodów, oczyścić zaciski łączenia przewodów lub wymienić złącza wtykowe

 

Przerwa w obwodzie między alternatorem, wyłącznikiem zapłonu i lampką kontrolną

 

Sprawdzić za pomocą woltomierza i zlokalizować miejsce wystąpienia przerwy. Usunąć usterkę, wymieniając wiązkę przewodów
lub naprawiając przewód

 

Szczotki węglowe nie przylegają do pierścienia ślizgowego

 

Sprawdzić opór przesuwania się szczotek oraz ich długość (zgodnie z normami określanymi przez producenta).
W razie konieczności wymienić uszkodzone elementy

 

Kontrolka ładowania alternatora nie świeci się przy
włączonym zapłonie

 

Przepalone uzwojenie wzbudzenia alternatora

 

Wymienić wirnik alternatora

 

Zużyte lub zanieczyszczone styki wyłącznika zapłonu

 

Sprawdzić stan styków wyłącznika zapłonu. W przypadku uszkodzenia wymienić wyłącznik na nowy, w razie zanieczyszczenia oczyścić styki i sprawdzić ponownie działanie elementu. Obecnie element ten jest nierozbieralny, dlatego zawsze wymienia się cały podzespół

 

Uszkodzony przekaźnik lampki sygnalizacyjnej

 

Wymienić przekaźnik

 

Przebicie miedzy uzwojeniem stojana a masą pojazdu

 

Wymienić stojan

 

Zwarcie jednej lub więcej ujemnych diod prostowniczych

 

Wymienić, jeśli to możliwe, uszkodzone diody, po uprzednim sprawdzeniu pracy podzespołu alternatora

 

Kontrolka ładowania alternatora świeci się słabo lub okresowo zapala się

 

Uszkodzenie przewodu między złączem wyłącznika zapłonu „15” a złączem przekaźnika kontrolki ładowania „86”

 

Wymienić wiązkę lub naprawić przewód. Sprawdzić ponownie połączenie pomiędzy elementami

 

Zużyty pierścień ślizgowy (komutator)

 

Wymienić element

 

Uszkodzone koło pasowe wolnobieżne

 

Sprawdzić wzrokowo koło pasowe wolnobieżne pod względem uszkodzeń mechanicznych. W razie luzów bądź uszkodzeń
(np. pęknięć) wymienić koło

 

Zwarcie jednej lub kilku diod dodatnich (uszkodzone elementy prostownika alternatora)

 

Wymienić płytkę z trzema diodami dodatnimi

 

Zużycie lub zawieszenie szczotki lub szczotkotrzymacza alternatora

 

Sprawdzić luz pomiędzy powierzchnią szczotek a pierścieniami ślizgowymi oraz stan techniczny sprężyny dociskowej
(czy nie jest wyrobiona lub uszkodzona mechanicznie). W przypadku uszkodzenia wymienić szczotki lub sprężynę

 

Niedoładowany akumulator

 

Uszkodzone elementy wewnętrzne prostownika, prawdopodobnie zwarcie jednej lub kilku diod dodatnich

 

Wymienić płytkę z trzema diodami dodatnimi lub usunąć usterkę wewnętrzną (połączenia)

 

Uszkodzone przewody obwodu ładowania

 

Zlokalizować miejsce zwarcia lub przerwy. Ocenić możliwość naprawy. W razie znacznych uszkodzeń wymienić wiązkę przewodów

 

Uszkodzony akumulator

 

Wymienić akumulator

 

Świst dobiegający spod maski pojazdu, nasilający się przy zmianie prędkości obrotowej silnika

 

Zużycie łożyska

 

Wymienić łożysko

 

Uszkodzone koło pasowe wolnobieżne

 

Wymontować zespół alternatora i obrócić wałek napędowy alternatora w lewo. Sprawdzić poprawność obrotu bieżni koła pasowego z wałkiem. W razie zablokowania bieżni koła z wałkiem uszkodzeniu uległo sprzęgło jednokierunkowe i należy je wymienić

 

Uszkodzone sprzęgło jednokierunkowe

 

Sprawdzić wzrokowo koło pasowe wolnobieżne pod względem uszkodzeń mechanicznych. W razie luzów bądź uszkodzeń
(np. pęknięć) wymienić element

 

 

Wymiana uzwojenia wzbudzenia jest konieczna po stwierdzeniu niesprawności w jego obwodzie, tzn. przerwy lub zwarcia.

W tym celu przeprowadza się odpowiednie czynności sprawdzające:

  • zdemontować alternator z komory silnikowej oraz rozebrać go na części,
  • przerwę w uzwojeniu wzbudzenia lub zwarcia między poszczególnymi zwojami cewki można sprawdzić, wykonując pomiar rezystancji uzwojenia pomiędzy pierścieniami za pomocą mostka Wheatstone’a lub omomierza,
  • standardowo (w zależności od przekroju poprzecznego uzwojenia) rezystancja powinna wynosić ok. 3,8–4,2 Ω. Wartość tę należy sprawdzić w danych producenta alternatora – mniejsza wartość świadczy o powstaniu zwarć międzyzwojowych, natomiast wartość większa – o przerwie w obwodzie uzwojenia. Po ustaleniu wyniku należy sprawdzić, czy przyczyną niesprawności w obwodzie uzwojenia nie jest zły stan połączeń końcówek uzwojenia z pierścieniami. Stan izolacji między uzwojeniem wzbudzenia a masą można sprawdzić za pomocą omomierza, przykładając jedną końcówkę pomiarową do wałka, a drugą do jednego z pierścieni. Wartość zerowa rezystancji świadczy o zwarciu uzwojenia z masą, natomiast wartość większa od standardowej – o złym stanie izolacji (np. w efekcie zanieczyszczenia izolacji pierścieni pyłem węglowym, powstającym w wyniku eksploatacyjnego zużycia szczotek węglowych alternatora),
  • uszkodzone uzwojenie wzbudzenia (przerwa w obwodzie, zwarcie międzyzwojowe lub zwarcie z masą) kwalifikuje uzwojenie do wymiany. Procedura wymiany uzwojenia wzbudzenia wymaga użycia specjalistycznego sprzętu do demontażu wirnika oraz wyważarki dynamicznej do ponownego zamontowania,
  • odkręcić wkręty mocujące rdzeń elektromagnesu i wyjąć uzwojenie,
  • rozgrzać nowe uzwojenie do temperatury około 50°C w celu ułatwienia montażu i należytego rozłożenia w korpusie,
  • po wykonanej wymianie należy sprawdzić poprawność działania uzwojenia wzbudzenia, przeprowadzając ponownie czynności diagnozujące. Wymianę taką prowadzi się zazwyczaj w specjalnych serwisach naprawczych.

Naprawę uzwojenia stojana przeprowadza się po stwierdzeniu jego uszkodzenia.

W tym celu należy przeprowadzić następujące czynności:

  • zdemontować alternator z komory silnikowej oraz rozebrać go na części, zgodnie z procedurą wstępną opisaną powyżej,
  • odlutować końce uzwojeń stojana z układu – mostka prostowniczego,
  • za pomocą mostka Wheatstone’a lub omomierza dokonać pomiaru rezystancji wszystkich trzech uzwojeń stojana. Pomiar wykonuje się, przykładając jedną końcówkę omomierza do środka układu, tzw. gwiazdy (przewód nieoznaczony), a drugą końcówkę kolejno do trzech końców uzwojeń stojana. Wartość rezystancji na końcówkach uzwojenia stojana powinna być jednakowa i – w zależności od przekroju poprzecznego drutu na uzwojenie stojana – powinna wynosić ok. 3,8–5,4 Ω – (wartość sprawdzić w danych producenta alternatora).

>>Czytaj część 1 artykułu<<

Zbyt mała wartość rezystancji świadczy o istnieniu zwarcia międzyzwojowego, zbyt duża o przerwie w uzwojeniu. Zwarcie uzwojenia z masą można wykonać za pomocą omomierza, przykładając jedną końcówkę pomiarową do jednego z końców uzwojenia lub środka układu, tzw. gwiazdy, a drugą do masy. Po stwierdzeniu uszkodzenia uzwojenia stojana należy przystąpić do jego naprawy. W tym celu trzeba nawinąć nowe uzwojenie za pomocą specjalistycznych przyrządów. Należy pamiętać, aby drut uzwojenia stojana podlegającego wymianie miał taki sam przekrój poprzeczny oraz długość, jak drut uszkodzony. Zachowanie tych parametrów umożliwi uzyskanie tej samej wartości rezystancji na trzech końcach uzwojeń oraz zapewni poprawność działania urządzenia. Po wykonanej wymianie należy sprawdzić poprawność działania uzwojenia stojana, przeprowadzając ponownie czynności diagnozujące.

Normalnemu zużyciu eksploatacyjnemu ulegają łożyska toczne alternatora, których stan sprawdza się dopiero po przebiegu pojazdu ok. 50–60 tys. km. Łożyska toczne alternatora podlegają wymianie wyłącznie w przypadku stwierdzenia ich uszkodzenia. Zużycie objawia się stukami i głośną pracą podczas działania alternatora oraz znacznym oporem podczas obracania ręką koła pasowego alternatora (po uprzednim zdemontowaniu paska wielorowkowego). W celu wymiany łożyska tocznego wałka alternatora należy:

  • zdemontować alternator z komory silnikowej,
  • zdemontować łożysko toczne. Do zdjęcia łożyska z wałka wirnika użyć specjalnego ściągacza. Zazwyczaj czynność ta związana jest z rozwierceniem łbów nitów mocujących jego osłonę,
  • wcisnąć nowe łożysko za pomocą prasy hydraulicznej,
  • napełnić przegrodę łożyska tocznego wałka smarem do 70% objętości całkowitej komory. Zabieg ten zapewni lepsze smarowanie łożyska tocznego oraz wydłuży czas jego eksploatacji,
  • po wymianie łożyska rozwiercone nity należy zastąpić śrubami. Śruby mocujące umieszcza się łbami do wewnętrznej strony tarczy, a następnie szlifuje do wysokości odpowiadającej wysokości fabrycznych nitów,
  • po wymianie łożyska zamontować alternator zgodnie z instrukcją montażu w komorze silnikowej oraz nałożyć pasek wielorowkowy,
  • uruchomić silnik,
  • sprawdzić poprawność pracy wymienionego elementu, oceniając stopień głośności pracy alternatora.

Przed montażem alternatora do samochodu konieczne jest zweryfikowanie poprawności jego działania.

O Autorze

Piotr Wróblewski

Pracownik naukowy WSKM Konin

Tagi artykułu

autoExpert 7–8 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę