Alternátor - T4 Wiki

Väčšinu obrázkov k tomuto článku láskavo poskytli Florian Schäffer a Kugler.

budiace pole

Obsah

  • 1 funkcia
    • 1.1 Mechanický pohon
    • 1.2 Trojfázový generátor
    • 1.3 Regulátor
    • 1.4 Indikátor budenia a nabíjania
    • 1.5 Elektrické zapojenie
  • 2 výstupný výkon
  • 3 čísla dielov a výmeny
  • 4 Prevádzka a problémy
  • 5 Pracujte na alternátore
    • 5.1 Inštalácia/demontáž
      • 5.1.1 T4 s klinovým remeňom
      • 5.1.2 T4 s rebrovaným klinovým remeňom
    • 5.2 Spätná montáž ovládača
    • 5.3 Výmena zberných krúžkov
    • 5.4 Kompletná oprava
    • 5.5 Inštalácia alternátora s voľnobežkou - 120 A.
      • 5.5.1 Špeciálny nástroj na montáž voľnobežky
      • 5.5.2 Montáž
  • 6 Odkazy

Funkcia [upraviť]

The alternátor (Krátka forma LiMa) je elektrický generátor („generátor energie“), ktorý dodáva elektrickým energiám v palubnej sieti elektrickú energiu a nabíja batériu.

Alternátor prevádza mechanickú energiu poskytovanú motorom na elektrickú energiu, pričom požadovaný mechanický výkon je zhruba úmerný výkonu elektrickej energie. To má za následok straty v dôsledku trenia v ložiskách, straty vírivými prúdmi, elektrický odpor cievok a straty v usmerňovači. Výsledná účinnosť moderných „štandardných alternátorov“ je v rozmedzí od 50 do 70%. LiMa potom „odoberie“ z motora až 3,5 kW (= asi 5 k).

Mechanický pohon [upraviť]

U všetkých T4 je alternátor poháňaný bežiacim motorom cez klinový remeň alebo rebrovaný klinový remeň z kľukového hriadeľa (remenice alebo tlmiča vibrácií). Na tento účel má LiMa remenicu, ktorej priemer (vo vzťahu k priemeru hnacej remenice) určuje rýchlosť. Pomer medzi otáčkami kľukového hriadeľa a alternátora je rádovo 1: 2 až 1: 3, čo pri vysokých otáčkach motora môže znamenať okolo 12 000 až 14 000 ot./min. V neposlednom rade kvôli týmto vysokým rýchlostiam môže mať remenica remenice LiMa voľnobežku v závislosti od výkonu motora a alternátora, aby mohla ďalej bežať aj po vypnutí motora, čo znižuje zaťaženie remeňového pohonu.

Cez remeň alternátora sú zvyčajne poháňané aj ďalšie pomocné jednotky, ako napríklad servopumpa alebo kompresor klimatizácie. U starších T4 (zvyčajne pred rokom 1996) je remeň napnutý aj cez LiMa.

Trojfázový generátor [upraviť]

V T4 boli nainštalované iba trojfázové alternátory (ako kompaktné generátory). S týmito LiMas budiace pole Rotor generuje a indukuje trojfázový striedavý prúd v cievkach statora, ktorý je k dispozícii na nabíjanie batérie po usmernení. Výhodou je, že budiaci prúd je dodávaný cez dva hladké zberné krúžky, ktoré umožňujú vyššie rýchlosti v porovnaní s kolektorom generátora jednosmerného prúdu. Budiaci prúd je navyše podstatne menší ako výstupný prúd generátora, čo umožňuje menšie rozmery potrebných uhlíkových kefiek a dlhšiu životnosť. To na jednej strane umožňuje vyššiu úroveň otáčok trojfázového generátora, a preto môže dodávať použiteľnú elektrickú energiu aj pri voľnobežných otáčkach motora. Na druhej strane je oveľa menší ako jednosmerný alternátor porovnateľného výkonu. (Zdroj)

Generovaný trojfázový trojfázový prúd je usmerňovaný výkonovými polovodičovými diódami, ktoré sú zvyčajne integrované do generátora. Súčasné trojfázové generátory sú chránené pred nebezpečným prepätím vnútornými zenerovými diódami hlavného prúdu a sú preto vhodné na prevádzku bez batérie. Staršie verzie bez tejto ochrany museli byť vždy pripojené k akumulátoru vozidla, keď bol motor v prevádzke, aby nedošlo k poškodeniu usmerňovacích diód. Pretože maximálne reverzné napätie usmerňovacích diód bolo nižšie ako napätie naprázdno alternátora, bola ako záťaž potrebná batéria vozidla, aby sa zabránilo rozbitiu vrstvy bariéry diódy a tým zabráneniu jej zničenia. Dôležité bolo bezpečné elektrické spojenie medzi alternátorom a batériou. Korodované spojenia často vedú k poruchám usmerňovacích diód. (Zdroj)

Z funkčného princípu výstupné napätie alternátora nie je čisté jednosmerné napätie. Ide skôr o mierne zvlnené napätie, ako ukazuje nasledujúci obrázok. Avšak kvôli vysokej rýchlosti LiMa a vysokej frekvencii „vĺn“ sú tieto úplne nekritické.

Kontrolór [upraviť]

V trojfázových alternátoroch je elektricky generované budiace pole rotora alternátora ovplyvnené integrovaným obvodom, elektronickým regulátorom náboja, ktorý je zvyčajne zabudovaný na strane protiľahlej k strane pohonu. To tvorí jednotku s držiakom uhlíkových kief, ktoré prenášajú budiaci prúd na zberné krúžky rotora. (Zdroj)

Regulátor porovnáva usmernené skutočné napätie generátora so stabilným referenčným napätím vo vnútri regulátora a nastavuje silu budiaceho poľa pomocou viac alebo menej silného toku prúdu tak, aby skutočné napätie generátora zostávalo konštantné bez ohľadu na zaťaženie a rýchlosť. Regulované je iba napätie generátora; prúd generátora nie je obmedzený regulátorom, ale vnútorným odporom statorových cievok vďaka konštrukcii. (Zdroj)

V závislosti od roku výroby boli použité rôzne radiče:

Indikátor vzrušenia a nabíjania [upraviť]

Predtým, ako LiMa dokáže „dodať“ elektrinu, musí prúdiť budiacim vinutím prúd (= budiaci prúd), ktorý generuje budiace pole potrebné na prevádzku. Z dôvodu funkčného princípu trojfázového alternátora musí byť tento prúd napájaný zvonka. Kontrolka nabíjania na zapaľovaní plus sa na to používa na všetkých vozidlách T4.
Teoreticky alternátor v T4 nikdy nebude schopný dodávať prúd, ak je batéria úplne vybitá alebo z iného dôvodu (napr. Prerušenie kábla D + alebo chybná kontrolka nabíjania) nemôže pretekať žiadny budiaci prúd. V praxi však bude v mnohých prípadoch schopný samého vzrušenia (samobudenia) kvôli zvyškovému magnetizmu, ktorý je zvyčajne prítomný pri dostatočne vysokých rýchlostiach (> 3 000 ot./min.). Po vytvorení budiaceho poľa už nie je potrebný žiadny budiaci prúd.

Kontrolka nabíjania je zapojená do série s budiacim vinutím cez LiMa prípojku D +, ktorá je zasa spojená so zemou. Po zapnutí zapaľovania môže do budiaceho vinutia prúdiť prúd. To je indikované rozsvietením kontrolky. Len čo je budiace pole na svojom mieste, dodáva LiMa prúd a LiMa dodáva napätie v rozmedzí 12 až 14,5 V pri D +, musí kontrolka zhasnúť. Ak sa tak nestane pri bežiacom motore, možno predpokladať, že nastal problém s alternátorom.

Elektrické pripojenia [upraviť]

Alternátory v T4 majú nasledujúce elektrické zapojenia (v schémach zapojenia):

  • do MY1998
    • D + (Dynamo Plus), kontrolka budiacej cievky/nabíjania, tiež trieda 61
    • B + (batéria plus), výstup na nabíjanie batérie (zapojený alebo zaskrutkovaný)
    • B- (mínus batéria), zvyčajne hmotnosť vozidla cez pripojenie alternátora
    • W (rýchlosť), signál rýchlosti pre T4 bez riadiacej jednotky motora
  • od MY1999
    • L (prevádzkový stav), pre displej (kontrolka nabíjania) a spotrebiče (napr. Vypínacie relé)
    • B + (batéria plus), výstup na nabíjanie batérie (zapojený alebo zaskrutkovaný)
    • B- (mínus batéria), zvyčajne hmotnosť vozidla cez pripojenie alternátora
    • DFM (stupeň využitia), signál PWM. V prípade T4 bez riadiacej jednotky motora sa toto zapojenie používa ako signál rýchlosti v schémach zapojenia vyššie ako „W“.

Signál modulovaný šírkou impulzu je k dispozícii u novších LiMas (tiež s T4), ktorý je k dispozícii na výstupe DFM, pomocou ktorého je možné určiť stav zaťaženia Limy; napr. v novších vozidlách na riadenie nákladu. V T4 sa však tento výstup používa iba v schémach zapojenia pre T4 bez riadiacej jednotky motora pre signál rýchlosti.

Nasledujúce obrázky zobrazujú zjednodušenú schému zapojenia trojfázového alternátora dvoch vyššie uvedených modelových rokov.V staršej T4 je namiesto LED a paralelného rezistora použitá žiarovka, ktorá by mala zabezpečiť dostatočný budiaci prúd.

Z dôvodu vysokých prúdov sú všetky kontaktné body veľmi zaťažené. Aj nepatrné známky korózie môžu viesť k neprípustne vysokému zahrievaniu v dôsledku zvýšeného elektrického odporu. To platí aj pre pripojenia od alternátora k bloku motora a od karosérie k batérii vozidla.

Výstupný výkon [upraviť]

V T4 bolo nainštalovaných veľké množstvo rôznych alternátorov, v závislosti od motora a vybavenia (napr. Prídavný ventilátor alebo druhá batéria). Menovitý výstupný výkon sa pohyboval od 60 do 150 A pri cca 14 V. V prípade špeciálnych štruktúr boli nainštalované dokonca 2 alternátory.

Výrobcovia obyčajne dávajú do súvislosti menovitý výkon alebo menovitý prúd alternátora s rýchlosťou, ktorá musí byť pri stanovenom výkone minimálne aplikovaná. Smerná hodnota je približne 6 000 ot./min. Alternátor tiež „dodáva“ elektrinu pod túto menovitú rýchlosť, ale podstatne menej. Technické údaje alternátora Bosch sú uvedené ako príklad:

  • Výkon: 1,7 kW pri 6 000 ot./min
  • Menovitý prúd: 70 A pri 1 800 ot./min a 125 A pri 6 000 ot./min

V T4 môže alternátor zvyčajne generovať značné množstvo energie aj pri voľnobežných otáčkach, ktorými sa dá batéria nabiť, ak nie je v prevádzke príliš veľa elektrických spotrebičov. V príručkách na opravu je však pri kontrole alternátora potrebné minimálne na krátku dobu otáčky motora nad 1 500 ot./min., Aby sa zabezpečilo správne vybudenie budiaceho poľa LiMa.

Čísla dielov a výmeny [upraviť]

Kvôli veľkému počtu rôznych LiMa tu nie sú uvedené žiadne čísla dielov.
V T4 boli nainštalované iba alternátory od spoločností Bosch a Valeo. Tieto náklady sa pohybujú od 250 do 500 eur v závislosti od výkonu a dizajnu; možno menej výmenou. Regulátor s uhlíkovými kefami, ktorý je k dispozícii ako náhradný diel pre všetky LiMas, stojí od 30 do 75 eur. Pre staršie alternátory sú k dispozícii aj opravné sady s ložiskami, podložkami, skrutkami atď.

Pre modelový rok 1999 boli v T4 predstavené kompaktné generátory s upraveným dizajnom a zmenenými označeniami terminálov. Vonkajšie rozlišovacie znaky sú:

  • zmenený regulátor napätia a teda zmenený kryt
  • oválna, radiálne utesnená konektorová zásuvka pre 2-pólové puzdro konektora (predtým štvorcové)
  • zmenené označenie svoriek (D + -> L, W -> DFM)

Slabšiu alebo výkonnejšiu LiMa je ​​možné v zásade nainštalovať kedykoľvek, ak má VW v príslušnom modeli T4 vo svojom sortimente zodpovedajúcu LiMa. Ak to tak nie je, malo by sa prípad od prípadu skontrolovať, či je možné prevádzkovať výkonnejší alternátor, pretože môžu vzniknúť mechanické (sila pohonu remeňa) alebo elektrické problémy (prierezy káblov).

Alternátor sa v skutočnosti nezaujíma, akú kapacitu má nainštalovaná batéria. Batériu s veľmi vysokou kapacitou teda môžete nainštalovať bez problémov aj napriek nízkemu výkonu LiMa. Pretože LiMa reguluje napätie nadol pri dosiahnutí maximálneho prúdu, nemožno LiMa preťažiť. Potrvá však podstatne dlhšie, kým sa silnejšia batéria správne nabije. Ak je aktualizácia batérie sprevádzaná inštaláciou a neustálym používaním väčších spotrebiteľov (napr. Vysoko výkonný hudobný systém), výstup LiMa už nemusí stačiť na nabitie batérie.

Prevádzka a problémy [upraviť]

S alternátorom v T4 je v zásade niekoľko problémov. Pretože sa však v konečnom dôsledku jedná o opotrebovateľnú súčasť, sú nevyhnutné nedostatky, najmä pri vysokých kilometroch. Spravidla však ide o menšie mechanické problémy, ktoré samozrejme tiež existujú (napr. Opotrebované ložiská), ako o elektrické problémy: opotrebenie uhlíkových kief. Tento problém je však možné pomerne lacno eliminovať inštaláciou nového radiča. Pred zakúpením nového ovládača by ste si však mali skontrolovať zberné krúžky budiacej cievky. Pokiaľ sú tieto - ako na nasledujúcich obrázkoch z Urs137 - príliš silno napadnuté uhlíkovými kefami regulátora, nový regulátor v skutočnosti nepomáha.

Pretože poruchy alternátora môžu mať významný vplyv na životnosť batérie (batérií) (nadmerné/hlboké vybitie), ich odstránenie by sa nemalo odkladať. A pretože nie všetky poruchy sú okamžite rozpoznateľné (napr. Prostredníctvom kontrolky nabíjania alebo výstrahy MFA „dielňa generátora“), je vhodné pravidelne kontrolovať nabíjacie napätie LiMa, ktoré je v rozmedzí približne 13,8 až 14,5 V. by mal; pozri tiež napätie batérie.

Typické účinky narušenia:

  • Kontrolka nabíjania sa nerozsvieti po zapnutí zapaľovania
  • Kontrolka nabíjania nezhasne, keď je motor v prevádzke alebo bliká
  • príliš nízke alebo príliš vysoké nabíjacie napätie
  • Inzercia „Workshop generátora“ na T4 približne od roku 2002

Typické príčiny poruchy:

  • Porucha kontrolky nabíjania alebo jej vedenia
  • Opotrebenie uhlíkových kief (regulátor)
  • Porucha ovládača
  • Porucha jednej alebo viacerých diód
  • Porucha kabeláže k akumulátoru (prasknutie, korózia na spojoch)
  • Chybné alebo nesprávne obehové čerpadlo chladiacej kvapaliny alebo vypínacie relé (T4 od roku 2002)
  • Poškodená poistka pásu
  • Chybné relé J516 (pred budiaci prúd) alebo odpor N293 (pred budiaci prúd)

Práce na alternátore [upraviť]

Inštalácia/odstránenie [upraviť]

T4 s klinovým remeňom [upraviť]

  • U T4 s klinovým remeňom (4- a 5-valcové motory) bez prídavného pomocného náhonu (napr. Pre klimatizáciu alebo 2. alternátor) je klinový remeň napnutý cez alternátor; nie je k dispozícii (ďalší) napínač pásu.
  • Ak existuje ďalší pomocný náhon, alternátor nie je možné nastaviť, to znamená, že je nainštalovaný pevne v 2 určených bodoch. Potom sa klinový remeň napne pomocou prídavného napínača pásu.
  • Pri inštalácii/demontáži sa vyskytujú rozdiely závislé od motora. Základný princíp je pre všetky motory rovnaký.
  • Pred prácami na elektrickom systéme by mala byť batéria vždy odpojená.
  • Najmä u starších motorov T4 by sa motor nemal štartovať, pokiaľ alternátor nie je úplne elektricky pripojený k palubnej sieti. Mohlo by sa to poškodiť.

  • Kľúč/vložka pre šesťhranné skrutky/matice M6, M8 a M10
  • Momentový kľúč pre vyššie uvedené aplikácie od 20 do 50 Nm
  • Ak je to potrebné, kľúč/vložka pre šesťhrannú objímku M8
  • Ak je to potrebné, utiahnite momentový kľúč pre vyššie uvedené momenty do 35 Nm

Pracovné kroky:

  1. Odpojte batériu.
  2. Odpojte elektrické pripojenia alternátora.
  3. T4 bez prídavného náhonu
    1. Uvoľnite upínaciu skrutku/maticu a vyskrutkujte ju.