Генераторы фирмы Bosch

По обозначению генератора, указанному на наклейке, расположенной на цилиндрической части задней

крышки генератора, можно определить характерные точки его токоскоростной характеристики и номинальное

напряжение. Обозначение соответствует первой графе табл. 1. После номинального напряжения дробью указа-

ны силы тока по токоскоростной характеристике при частоте вращения 1500 и 6000 мин'. Рядом обычно изо-

бражается эмблема или марка автомобиля, для которого предназначен генератор: Mercedes, Volvo и т. п. Деся-

тизначный номер модификации, например, 0120489975 отличает генераторы по присоединительным размерам,

расположению выводов, параметрам и т. п. До середины 80-х годов фирма использовала несколько иной способ

указания типа генератора с его электрическими параметрами. Например, Kl-14v 65А 25, где 65А - ток отдачи

при 6000 мин-', а число 25 означает, что частота вращения генератора равна 2500 мин' при отдаче тока, равного

2/3 от тока при 6000 мин-'.

Генераторы одного и того же типа могут иметь несколько модификаций, которые отличаются отдельными

конструктивными и электрическими параметрами (присоединительные размеры, включая приводной шкив и

внешние выводы, способы защиты от загрязнения и повышенной температуры в подкапотном проостранстве,

размеры подшипников, уровень регулируемого напряжения, защита от перенапряжений в бортовой сети). Мо-

дификацию отличает десятизначный номер, о чем говорилось выше.

Генераторы К1 и NI имеют одинаковую электрическую схему, которая приведена на рис.6а. Помимо "мас-

сы", генераторы имеют следующие внешние выводы с обозначением:

"В+"- силовой вывод для соединения с плюсовым проводом бортсети (батарея и нагрузка);

"D+"- вывод "+" от дополнительного выпрямителя обмотки возбуждения для соединения с лампой контроля

работоспособного состояния генераторной установки;

"+"- дополнительный вывод силового "+" для включения помехоподавительного конденсатора 2,2 мкФ;

"W"- вывод фазы обмотки статора.

Собственно генератор выполнен с электромагнитным возбуждением и контактными кольцами, с трехфазной

двухполупериодной схемой выпрямления и тремя диодами дополнительного выпрямителя обмотки возбужде-

ния.Д ля генераторов повышенной мощности используется дополнительное плечо с включением на нулевую

точку обмотки статора. Обмотка возбуждения одним концом включена на вывод "D+", а другим через выход-

ной транзистор на "массу". На эти же точки подсоединена и входная цепь регулятора напряжения. Контроль

исправности генератора при эксплуатации автомобиля осуществляется с использованием контрольной лампы,

мощность которой по рекомендации фирмы должна быть не менее 2 Вт, чтобы обеспечить возбуждение гене-

ратора на минимальной частоте вращения двигателя. Между выводом "D+" и "массой" внутри генератора

обычно включается добавочное сопротивление 68 0м для обеспечения сигнализации (загорание лампы) обрыва

цепи возбуждения в период движения автомобиля. Без этого сопротивления в случае указанного дефекта была

бы возможна разрядка аккумуляторной батареи из-за отсутствия сигнализации водителю о неисправном гене-

раторе.

Рис. 14. Общий вид генераторов К1, NI фирмы Bosch

Конструкция генераторов рассчитана на сохранение работоспо-

собности при максимальной частоте вращения 15000 мин-', изме-

нении температуры окружающей среды от -40 до +80°С и вибраци-

онных нагрузках до 30g (g—ускорение свободного падения). Сред-

ний срок службы 150 тыс. км пробега автомобиля. На рис. 14 пред-

ставлен общий вид генераторов К 1, NI, а на рис. 15 их внутреннее

устройство. Пакет железа статора, изготовленный навивкой сталь-

ной ленты на ребро, имеет 36 полузакрытых пазов с изоляционным

покрытием, выполненным методом напыления. При значительном

пробеге в условиях влажности и колебаний окружающей темпера-

туры может наблюдаться растрескивание и отслоение запыленной

изоляции на торцах пакета статора, что способно привести к отказу

генератора из-за замыканияна "массу" уложенной в пазы обмотки

статора. Магнитная система ротора двенадцатиполюсная. Сопротивление обмотки возбуждения на разных ти-

пах генераторов различно, и находится в диапазоне 4,5...2,6 0м. Различные токоскоростные характеристики

(мощность) типов генераторов одной серии обеспечиваются изменением главным образом обмоточных данных

статора и ротора (число витков и диаметр провода). Выпрямительный блок (рис. 16) состоит из двух располо-

женных в одной плоскости алюминиевых или медных теплоотводов толщиной 2,5...3 мм, в отверстия которых

запрессованы силовые диоды соответствующей полярности, выполненные в цилиндрическом медном корпусе

диаметром 12,77 мм (0,5дюйма). Каждый из этих диодов обычно рассчитан на выпрямленный ток не более 30

А. Поэтому в генераторах N 1 на ток более 90 А применяют блоки с удвоенным числом диодов (по 2 диода в

параллель). Теплоотводы закреплены на пластмассовой монтажной плате с спрессованными в нее соединитель-

ными медными проводниками, к которым привариваются выводы силовых диодов и трех диодов допол-

нительного выпрямителя, закрепленных на плате, и припаиваются выводы фаз обмотки статора. Дополнитель-

ные диоды выполнены в

пластмассовом корпусе,

каждый из них рассчитан на

ток около 2 А.

Рис.15. Внутреннее уст-

ройство генераторов К.1, NI

фирмы Bosch: I - шкив; 2 -

вентилятор; 3, 7 - передняя и

задняя крышка; 4 - статор: 5

- обмотка возбуждения: 6 -

выпрямительный блок: 8 -

контактные кольца; 9 - ре-

зиновое кольцо; 10 - при-

жимная шайба; II -узел

"щеткодержатель-регулятор

напряжения": 12-стяжной

винт; 13-крепежная лапа

Положительные тепло-

отводы.как правило, покры-

ваются изолирующей крас-

кой для исключения воз-

можных замыканий на "мас-

су" крышки при сильном

загрязнении дорожной пы-

лью с проводящими соле-

выми растворами. На вы-

прямительном блоке закре-

плены внешние выводы ге-

нератора: "В+"- винтовой

или плоский штекер, в том

числе сдвоенный; "D+"-

плоский штекер, "+" для

конденсатора - плоский

штекер и "W"- обычно плоский штекер. Имеется также внутренний пружинящий плоский вывод "D+", который

при установке щеткодержателя с регулятором напряжения прижимается к его соответствующему контакту и

подает питание на цепь возбуждения и регулятор напряжения. Выпрямительный блок крепится несколькими

17

винтами на внутренней торцевой поверхности крышки со стороны контактных колец, при этом "массовый" (от-

рицательный) теплоотвод прижимается к приливам, чем обеспечивается электрический и тепловой контакт с

крышкой. Внешние выводы выпрямительного блока выходят наружу через соответствующие окна и отверстия

в торце крышки. В эксплуатации возможны случаи отказа выпрямительного блока из-за короткого замыкания

или отрыва диодов, в том числе вследствие неправильной полярности подключения внешнего источника для

запуска двигателя. В окно крышки со стороны контактных колец вставляется и крепится двумя винтами объе-

диненный в неразъемную конструкцию узел "щеткодержатель - регулятор напряжения". Для снятия и установ-

ки этого узла разборка генератора не требуется, что является безусловным преимуществом конструкции.

Рис. 16. Выпрямительный блок гене-

раторов К I, NI фирмы Bosch а - выпря-

мительный блок, б - диод выпрямитель-

ного блока: 1 - положительный теплоот-

вод; 2,8 - выводы "В+" генератора; 3 -

вывод "D+" генератора; 4 - вывод "+"

для конденсатора; 5 - запрессованный

диод; 6 - отрицательный теплоотвод: 7 -

вывод "W" генератора; 9 - пружинный

вывод " D+"

При хорошем доступе к генератору

возможен съем и установка узла без сня-

тия генератора с двигателя. Корпус щеткодержателя, выполнен из изоляционного материала с шинами для со-

единения внутренней схемы с регулятором, канатиками щеток, "массой" крышки, пружинным контактом вы-

прямительного блока и дополнительным остеклованным сопротивлением 68 0м. В двух каналах щеткодержате-

ля размещены меднографитовые щетки с канатиками и нажимные пружины. Поперечное сечение щеток 5х8 мм.

В процессе эксплуатации щетки изнашиваются и при выступающей высоте менее 5 мм должны быть заменены

новыми для исключения их зависания и отказа генератора. При значительном пробеге может отмечаться суще-

ственный износ контактных колец, наружный диаметр которых в исходном состоянии в зависимости от типа

генератора и времени выпуска равен 32 или 28 мм. Наиболее интенсивный износ контактных колец и щеток

наблюдается при их загрязнении.

Закрепленный металлическими заклепками на корпусе щеткодержателя регулятор напряжения выполнялся

до 1980 г. с электрической схемой на дискретных элементах и в пластмассовом корпусе в форме парал-

лелепипеда (тип ЕЕ), а в последующие годы - на гибридной интегральной схеме, размещенной в герметичном

металлическом круглом корпусе (типа корпуса транзистора) с фланцем и жесткими выводами (тип EL4C). Кор-

пус регулятора EL4C несет электрический потенциал, в связи с чем для исключения отказа при возможных

внешних замыканиях имеет прочное изоляционное покрытие черного цвета. В первые годы выпуска корпус

защищался пластмассовой крышкой. Изоляционное покрытие наносится и на выводы регулятора, чтобы ис-

ключить влияние на его работоспособность возможных замыканий при загрязнении.

По присоединительным размерам узлы щеткодержателей с регуляторами типа ЕЕ и EL взаимозаменяемы.

Следует иметь в виду, что щеткодержатели с регуляторами напряжения выпускаются в двух не-

взаимозаменяемых модификациях для генераторов с диаметром контактных колец 28 и 32 мм. Выбор модифи-

кации осуществляется изготовителем автомобиля и зависит от климатических температурных условий эксплуа-

тации автомобиля, а также температурного режима под капотом в месте установки генератора и аккумулятор-

ной батареи. Для районов с континентальным климатом предпочтение следует отдать второму варианту. Мо-

дификации регуляторов напряжения (в том числе по уровню напряжения настройки) различаются номерами,

нанесенными краской на корпусе регулятора.

В опорах ротора фирма применяла шарикоподшипники с односторонними стальными защитными шайбами,

а в последнее время с двухсторонним резиновым уплотнением. Для исключения проворота наружной обоймы

подшипника в гнезде крышки со стороны контактных колец и износа посадочного места используются различ-

ные конструкции, такие как резиновое кольцо в канавке гнезда, облегающее наружное кольцо подшипника,

волнистая стальная пружинная шайба, упирающаяся в торец наружного кольца, а в последнее время - пласт-

массовый стакан, в котором размещается наружное кольцо. Размеры подшипников, определяющие их работо-

способность, могут на одном и том же типе генератора меняться в зависимости от величины нагрузки от при-

водного ремня и требований к надежности на автомобиле. Приводной шкив генератора стальной, штампован-

ный, размеры его и число ручьев зависят от передаточного отношения привода и мощности, передаваемой рем-

нем с учетом схемы привода и мощности генератора. Со второй половины 80-х годов на ряд модификаций ге-

нераторов устанавливаются цельнокатаные стальные шкивы малого диаметра (до 50 мм) под поликлиновые

ремни. Кроме того, не применяется шпонка под шкивом и вентилятором, крепление их на валу теперь обеспе-

чивается затяжкой гайки с пружинной шайбой. Одновременно в торце вала со стороны привода выполнено

шестигранное углубление под торцевой ключ, для разборки и сборки генератора (для затяжки и отворачивания

гайки крепления шкива). Система вентиляции соответствует обычно рис.11,а и (б)—у автомобилей с повышен-

ной подкапотной температурой или сильным загрязнением в месте установки генератора. Генератор устанавли-

вается на кронштейне двигателя на одной (чаще всего) или двух лапах. На передней крышке имеется также ухо

18

под натяжную планку. На ряде двигателей с поликлиновым ремнем при зафиксированном положении генерато-

ра натяг ремня обеспечивается с помощью натяжного ролика.

Рис. 18. Устройство генера-

торов GC, КС и NC фирмы

Bosch: 1 - шкив; 2, 6 - передняя

и задняя крышки. 3 - вентиля-

торы; 4 - статор; 5 - стяжной

винт; 7 - узел "щеткодержатель

- регулятор напряжения"; 8 -

защитный кожух; 9 - контакт-

ные кольца; 10 - выпрямитель-

ный блок; 11 - крепежная лапа;

12 - пластмассовый стаканчик

Контактные кольца вынесе-

19

ны на консольный конец вала с уменьшением их наружного диаметра до 15,5 мм, что повысило срок службы

щеток, самих колеи и облегчило защиту всего узла от загрязнения.

Выпрямительный блок с теплоотводами, размещенными друг над другом, выполнен на силовых стабили-

тронах вместо обычных диодов в том же корпусе, в связи с чем уровень перенапряжений на зажимах генерато-

ра и в сети автомобиля не превышает 40 В. Все элементы блока (а не только положительный теплоотвод) имеют

надежное изоляционное покрытие от воздействия окружающей среды и возможных замыканий. Блок размещен

на наружном торце крышки и закрыт пластмассовым защитным кожухом с вентиляционными щелями, которые

формируют направленный поток входящего воздуха. Для доступа к блоку достаточно снять этот кожух. Все

электрические соединения на монтажной плате блока сварные, в том числе и выводы фаз обмотки статора. Со-

единение фаз в схему осуществляется в монтажной плате.

Схема регулятора напряжения выполнена в одном кристалле с "-" на корпусе, что снизило потери мощности

в регуляторе и повысило его надежность. Возможно применение такого типа регулятора (обозначение EL14v) в

сборе с соответствующими щеткодержателем и на генераторах Kl, NI. Однако, в связи с пониженной стойко-

стью нового регулятора к перенапряжениям на генераторах первой серии должны устанавливаться выпрями-

тельные блоки на силовых стабилитронах.

Изменена система сопряжения статора с крышками (посадка на выступающие в центре пакета пластины),

что уменьшило возможные перекосы подшипников. Однако, такая конструкция имеет и недостаток, в связи с

тем, что пакет статора не сжимается по торцам крышками. При эксплуатации в условиях повышенной влажно-

сти и отрицательных температур проникшая между пластинами влага при замерзании вызывает местные рас-

слоения пакета в осевом направлении, пазовая изоляция нарушается и происходит замыкание обмотки статора

на "массу".

Увеличены допустимая температура окружающей среды с +80 до +90°С и максимальная частота вращения с

15000 до 18000 мин'.

Фирма Bosch выпускает также модификации генераторов для установки на автомобили взамен генераторов

других фирм. При этом для обеспечения полной взаимозаменяемости электрическая схема генератора и от-

дельные элементы конструкции могут отличаться от рассмотренных выше. Так же поступают и другие изгото-

вители.