Naprawa alternatorów cz. 2.

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.
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
| |
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
|
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
| |
Kontrolka ładowania alternatora nie świeci się przy
| 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
| |
Szczotki węglowe nie przylegają do pierścienia ślizgowego
| Sprawdzić opór przesuwania się szczotek oraz ich długość (zgodnie z normami określanymi przez producenta).
| |
Kontrolka ładowania alternatora nie świeci się przy
| 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
| |
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
| |
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
|
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).
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.