На что влияет диодный мост в генераторе

Для питания потребителей в бортовой сети автомобиля и обмотки возбуждения самого генератора во время работы двигателя, необходим электрический ток постоянного напряжения.

Расположение диодного моста

Стандартно выпрямительный блок расположен в задней части генератора. Например, на генераторе 37.3701 он крепится к задней стенке его задней крышки.

Устройство диодного моста генератора

На примере выпрямительного блока БПВ56-65-01 генератора 37.3701 автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Выпрямительный блок состоит из двух алюминиевых теплоотводящих пластин, которые объединены в целую конструкцию через три изоляционные втулки при помощи заклепок. Одна пластина (нижняя) соединена с «массой», через корпус генератора, другая (верхняя) с «плюсом», через выводы обмоток статора. Плюсовая пластина имеет три контакта для присоединения выводов обмоток статора и вывод через который подается напряжение к потребителям (вывод «30»).

В каждую из пластин впаяно по три диода, т.е. три положительных диода (Д104-20) и три отрицательных (Д104-20Х), рассчитанных на ток не более 20А. Положительные и отрицательные диоды объединены попарно. Помимо этого имеются три дополнительных диода (КД223А), рассчитанных на 2А. Они установлены на пластмассовом держателе, и питают обмотку возбуждения генератора. Основные и дополнительные диоды объединены в общую шину, имеющую с одной стороны штекерный вывод (вывод 61 генератора) и вывод на регулятор напряжения с другой стороны.

Принцип действия диодного моста генератора

Принцип действия диодного моста основан на свойстве диодов пропускать электрический ток только в одном направлении. Электрический ток попадает в диодный мост через крепящиеся к нему выводы обмоток статора. Он протекает через диоды в одном направлении. Но никак обратно. Поэтому ток получается постоянный (выпрямленный).

Неисправности выпрямительного блока генератора

Основных неисправностей всего две: «обрыв» и «короткое замыкание» диодов. При наличии «обрыва» диод перестает пропускать электрический ток, при «коротком замыкании» ток проходит в обоих направлениях – диод «пробит». Подробнее:

Применяемость выпрямительных блоков на автомобилях ВАЗ

— Генератор 37.3701 – выпрямительные блоки с двумя выводами (до 1996 года выпуска): БПВ-56-65-01, БПВ-56-65-02Б, с одним выводом (вывод «61» на корпусе моста): БПВ-56-65-02Г.

Примечания и дополнения

— Электрический ток переменного напряжения – ток, изменяющийся по величине и направлению через равные промежутки времени.

— Электрический ток постоянного напряжения – ток, не изменяющийся по величине направлению в течении всего времени.

— Диод (полупроводниковый) – электронный прибор, состоящий из пластин кремния или магния имеющих определенные свойства. Если к его положительному выводу (анод) подсоединить «плюс», а к отрицательному (катод) «минус», то по нему потечет электрический ток в одном направлении (диод открыт). Если полярность поменять местами, то ток не пройдет (диод закрыт).

Еще статьи по автомобильному генератору

Знание основных признаков неисправности генератора может помочь вовремя произвести ремонт, предотвратив внезапное загорание лампочки АКБ в пути. Рассмотрим все поломки, которые могут произойти с автомобильной генераторной установкой.

Перед прочтением материала рекомендуем ознакомиться с принципом работы генератора. Знания помогут вам лучше понять причину поломки и вовремя отследить характер ее проявления.

Основной признак неисправности

Водитель получает уведомление о неисправности генератора только в том случае, если уровень зарядки падает ниже напряжения аккумуляторной батареи. На приборной панели загорается контрольная лампа отсутствия зарядки АКБ. Опасность ситуации в том, что бортовая сеть автомобиля питается от аккумулятора, который имеет ограниченный и, в случае неисправности генератора, невосполнимый запас емкость.

Посторонние шумы

Уличить генератор в создании посторонних шумов при работе двигателя очень просто – достаточно скинуть ремень, вращающий шкив генератора. Если шумы исчезли, значит, источник был определен правильно. Возможные неисправности и их характерные симптомы:

• свист (возможно, только на холодную) – проскальзывание ремня генератора. Устранить писк в большинстве случаев можно правильной натяжкой ремня. Иногда причина писка в попадании на ремень технических жидкостей, несоосности шкивов либо чрезмерной натяжке;
• металлический скрип, шум – трение на сухую деталей подшипника генератора. Игнорирование признаков изношенного подшипника может привести к его заклиниванию и обрыву сервисного ремня. Устраняется неисправность установкой нового подшипника;
• шум, граничащий с трескотом – неисправность обгонной муфты. Инерционный шкив предназначен для гашения ударных нагрузок и продления срока службы ремня генератора. Как показывает практика, неисправная обгонная муфта очень быстро приводит к обрыву ремня генератора.

Обмотка статора

Возможных неисправностей всего 3:

• замыкание на «массу», или на корпус статора;
• обрыв;
• короткое замыкание между витками.

Для качественной проверки следует использовать мегомметр, но поскольку прибор имеет довольно узкую специализацию, первичную диагностику можно произвести мультиметром в режиме измерения сопротивления. Поскольку через обмотку проходят довольно большие токи, наиболее качественно проверить узел можно с использованием лампочки на 220 В.

При проверке обязательно соблюдайте правила электротехнической безопасности!

Межвитковое замыкание проверить сложнее, так как сопротивление исправной обмотки очень низкое, что не позволяет получить достоверных результатов при диагностике обычным мультиметром. В случае межвиткового замыкания сопротивление обмотки будет меньше по сравнению с исправным узлом. Замыкание можно выявить, рассчитав сопротивление по формуле. Для проверки нужно с помощью лабораторного блока питания пустить через обмотку ток, замерить напряжение и силу тока (методика показана на видео).

Обмотка возбуждения

Аналогичным образом проверяется состояние обмотки ротора генератора. Одним из контактов при проверке замыкания на корпус ротора либо обрыв будет коллектор. Выявить обрыв можно, подав «-» на одно контактное кольцо коллектора, а «+» на другое (если обмотка цела, лампа загорится). Неисправности обмотка статора и ротора довольно редко приводят к поломке генератора, но в случае комплексной диагностики пренебрегать их проверкой не стоит.

Диодный мост

На автомобилях устанавливается генератор переменного тока, но для питания бортовой сети нужен постоянный токи. Именно диодный мост служит для выпрямления тока. Признак неисправности всего один – падение напряжение зарядки, но проявлять себя может, к примеру, только при включенных потребителях. Примечательно, что поломке может сопутствовать гул, нарастающий с увеличением количества оборотов двигателя.

К сожалению, полноценно проверить диодный мост мультиметром не получится. С помощью универсального измерителя можно найти пробой диодов, обрыв контактов, но плавающие неисправности, способные влиять на работу генератора, можно найти только с помощью специализированного оборудования.

Принцип работы диодного моста основывается на свойстве диода пропускать ток только в одном направлении (в случае пробоя ток будет идти в обе стороны). Диагностику можно произвести мультиметром в режиме измерения сопротивления. Простой метод проверке диодного моста хорошо продемонстрирован на видео.

Реле-регулятор напряжения

Регулятор напряжения входит в перечень деталей, чаще всего вызывающих неисправность генератора. Узел предназначен для поддержания напряжения зарядки в безопасных для АКБ и бортовой сети приделах. Если бы в конструкции генератора не было предусмотрено реле-регулятор, то напряжение зарядки росло пропорционально повышению оборотов двигателя. Именно такое последствие поломки регулятора напряжения наиболее губительно для АКБ и блоков управления электронными системами автомобиля.

Характерные симптомы поломки:

• падение напряжения зарядки. Из-за неисправного регулятора напряжение на щетках отключается при меньшем напряжении, поэтому происходит недозаряд;
• перезарядка. Напряжение зарядки не должно быть больше 14,5 В. Длительное превышение этого значения может привести к перегреву АКБ и выкипанию электролита. Поэтому если вы заметили на корпусе аккумулятора подтеки жидкости, обязательно проверьте мультиметром напряжение зарядки.

Удобней всего проверить регулятор напряжения, имея лабораторный блок питания.

Щеточный узел

В процессе работы генератора щетки постоянно соприкасаются с коллекторными пластинами, что, естественно, приводит к уменьшению их длины (изнашивается и коллектор, но в значительно меньшей степени). Когда износ становится критическим и усилия пружины уже недостаточно для хорошего контакта, происходит ухудшение возбуждения обмотки якоря. В итоге износ щеток приводит к падению напряжения зарядки.

Характерно, что падение происходит постепенно, поэтому проявить себя может в самый неподходящий момент. При определенном стечении обстоятельств (доживающий свои дни АКБ, сильные морозы, большое количество холодных пусков, поездки на короткие дистанции с множеством включенных потребителей) ЭДС аккумулятора морозным утром окажется недостаточно для запуска двигателя. Особое внимание в этом плане следует проявлять владельцам дизельных авто, так стартеру для пуска ДВС цикла Дизеля необходим больший ток.

При желании произвести ремонт генератора автомобиля своими руками, рекомендуем обратиться к материалу, в котором подробно был рассмотрен процесс замены щеточного узла и отдельно щеток.

Простая диагностика генератора

1. Переведите мультиметр в режим измерения постоянного тока. При проверке аккумулятор автомобиля должен быть заряжен (12,3-12,7 В).
2. Запустите двигатель и замерьте напряжение на холостых оборотах (должно быть в пределах 13,2-14 В).
3. Включите максимальное количество потребителей. На холостых оборотах зарядка не должна опускаться ниже 13,1 В (причина недозаряда может быть как в плохом контакте, так и в щеточном узле либо реле-регуляторе).
4. Увеличьте обороты до 3-3,5 тыс./мин. Если напряжение на выводах АКБ превысило 14,5 В (кратковременный скачок допускается, но не более), значит, неисправен регулятор напряжения.

Сопутствующие поломки

При проверке автомобильного генератора следует помнить, что к падению выдаваемой им зарядки может привести неплотное зажатие клемм АКБ, выводов генераторной установки, наличие на них окислов. Причина отсутствия зарядки может быть в цепи возбуждения генератора. Если при включенном зажигании индикатор низкого заряда АКБ не горит, значит, в цепи возбуждения присутствует обрыв (возможно, проблема в самой лампочке), что также приведет к отсутствию зарядки.

В процессе поиска неисправности, из-за которой генератор работает с перебоями, следует помнить, что во многих современных автомобилях за функционирование системы зарядки отвечает ЭБУ. Блок управления в зависимости от режима работы двигателя способен кратковременно отключать возбуждение обмотки якоря генератора, уменьшая тем самым нагрузку на двигатель.

Диодный мост генератора устанавливается на любом современном автомобиле или мотоцикле с генератором переменного тока и предназначен для выпрямления переменного тока (вырабатываемого генератором) в постоянный, который необходим для зарядки аккумуляторной батареи и для питания всех потребителей любого современного транспортного средства. В этой статье, больше рассчитанной на новичков, будет подробно описано, что из себя представляет диодный мост современных машин, его устройство, проверка работоспособности, возможный ремонт и другие нюансы.

Примерно в середине прошлого века начали появляться более мощные и в то же время более лёгкие генераторы переменного тока, взамен старых коллекторных генераторов постоянного тока. Но у новых более мощных генераторов не стало коллектора, работающего в качестве выпрямителя и потребовалось оснащать новые генераторы устройством, которое бы выравнивало пульсирующий переменный ток в постоянный, так необходимый для зарядки аккумулятора и питания потребителей автомобиля или мотоцикла.

Так и появился диодный мост генератора — состоящий из нескольких выпрямителей переменного тока — полупроводниковых диодов.

Основными элементами любого выпрямителя в современном генераторе автомобиля или мотоцикла являются полупроводниковые диоды, которые способны проводить ток только в одном направлении и тем самым выпрямлять его. Сам по себе полупроводниковый диод это и есть выпрямитель, который используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Но полупроводниковый выпрямительный диод применяют не только в генераторах переменного тока транспортных средств, а так же в различных цепях управления, в том числе и в сильноточных цепях, умножителях напряжения и других электронных устройствах.

Мощность диодов, применяемых в автомобильных генераторах (и не только) зависит от номинала максимального тока, который способен вырабатывать генератор. Выпрямительные диоды можно условно разделить на полупроводниковые приборы малой мощности (примерно до 300 mA), средней мощности (от 300 mА до 10 Ампер) и большой мощности (более 10 Ампер).

Подбор полупроводниковых выпрямительных диодов нужной мощности конечно же зависит от мощности автомобильного генератора и чем она больше, тем мощнее используемые диоды в генераторе. Ну а по типу используемого материала в полупроводниковых диодах, они бывают кремниевые и германиевые.

Кремниевые диоды имеют во много раз меньшие обратные токи и ощутимо более высокую величину допустимого обратного напряжения, которое может доходить даже и 1000, а иногда и 1500 Вольт, а у германиевых допустимый вольтаж составляет максимум 400 Вольт.

Разница ощутимая и в последнее время всё чаще начали применять кремниевые выпрямительные диоды. К тому же работоспособность кремниевых полупроводниковых диодов сохраняется при диапазоне температур от -60 до +150 градусов С, а у германиевых диодов диаппазон поменьше, от -60 до +85 градусов С.

В генераторах современных автомобилей и мотоциклов используют несколько диодов, закрепляемых на алюминиевых пластинах, служащих радиаторами охлаждения диодов (так называемый диодный мост или подкова, так как пластины имеют форму подковы). Сами диоды на большинстве авто-мото генераторов запрессовывают на заводе в алюминиевые радиаторные пластины, которые имеют чуть меньшие по диаметру отверстия, чем корпуса диодов.

И в случае ремонта ( о ремонте ниже) вышедшие из строя диоды нужно будет отпаять и затем выпрессовать. Но сначала нужно проверить их работоспособность и выявить неисправность.

Диодный мост генератора — устройство и проверка неисправности.

Диодный мост современного генератора (как проверить работоспособность генератора читаем тут) состоит из двух алюминиевых пластин, которые служат радиаторами охлаждения и которые изолированы друг от друга диелектриком. К каждой из двух пластин (на большинстве генераторов) подключены по три диода одним из своих выводов (на некоторых по 4 пары диодов).

Вторые выводы каждого из трёх диодов соединяются между собой общей точкой соединения (см. электросхему слева) и далее в каждой точке выводы ещё соединяются с тремя выводами трёхфазной обмотки статора генератора.

К этим же точкам ещё подключаются три дополнительных диода (более мелких — см. электросхему слева и видеоролик чуть ниже).

Ну и вторые выводы трёх дополнительных диодов (служащих для питания реле или обмотки возбуждения) соединяются в одну точку и подключаются к шине, а та в свою очередь подключается к проводу, идищему к реле-регулятору напряжения (как проверить исправность реле-регулятора я подробно описал вот здесь).

Вся схема подключена по мостовой схеме и поэтому и называется диодный мост генератора и именно диодный мост в целом и служит выпрямителем переменного тока генератора в постоянный ток, необходимый для зарядки батареи и питания потребителей.

У генератора могут быть несколько неисправностей, о которых можно почитать вот здесь (а о ремонте генератора читаем вот в этой статье) и одной из неисправностей генератора автомобиля, или мотоцикла, является выход из строя выпрямительных диодов.

При их проверке основываются на том, что выпрямительный диод — это электронный прибор, который в исправном состоянии в одном направлении пропускает ток, а в другом нет. И именно на этом и основана проверка исправности диодного моста генератора, которая буде описана ниже и которую так же можно посмотреть в видеоролике выше.

Для проверки полупроводниковых диодов потребуется снять диодный мост (подкову) с генератора и так же потребуется обыкновенный тестер мультиметр (как его выбрать новички могут почитать вот тут). Перед работой прибор следует включить в режим проверки диодов — тоесть установить переключатель в положении напротив значка, означающего диод. А провода щупов подключаем в гнёзда для замера сопротивления (как в показано видеоролике выше).

При проверке исправности диодного моста лучше всего проверять каждый диод по отдельности и для этого щупы тестера нужно подключать непосредственно к каждому диоду (один щуп, например красный, подключаем к корпусу (донышку) проверяемого диода, а второй чёрный щуп подключаем к выводу диода.

При этом мы видим на экране тестера какое то условное сопротивление ( на разных генераторах по разному и зависит от мощности — примерно в пределах 400 — 800 Ом) и это значит что проверяемый диод в этом направлении пропускает ток. Теперь следует поменять местам щупы тестера (красный щуп к выводу, а чёрный к корпусу проверяемого диода). При таком подключении щупов мы видим на экране тестера единицу, означающую, что в этом направлении диод заперт и не пропускает ток и это значит что такой диод исправен.

Аналогично проверяем остальные два диода, расположенные на этой же алюминиевой пластине. Все они должны работать так же, то есть при проверке пропускать ток только в одном направлении.

На второй пластине три других диода работают наоборот (подключены в обратной полярности и полупроводник развёрнут и подключен наоборот), но проверка их тестером отличается лишь тем, что при подсоединении красного щупа тестера к корпусу, а чёрного к выводу проверяемого диода, ток не должен проходить (тестер показывает единицу, означающую, что проверяемый диод закрыт), а если поменять местами щупы, то тестер должен показать сопротивление (ток проходит). Проверяем также и два остальных диода, впресованных в эту же алюминиевую пластину.

Если же при подключениях щупов в любом виде к какому то диоду, цифровой тестер показывает единицу (в обоих направлениях) то такой диод пробит и его следует заменить. Если же при подключении щупов тестера в любом виде (в обоих направлениях) мы видим какое то значение на тестере, то такой диод имеет короткое замыкание и его тоже следует менять. Также проверяются и три дополнительных диода (маленьких).

Следует учесть, что при показаниях тестера (в положении когда ток проходит) должны быть сопротивления как можно ближе одинаковые по значениям. А чем больше отличия в показаниях тестера при проверке диодов одной пластины, тем больше вероятность неисправности диодов (тех, которые ощутимо отличаются по показаниям сопротивления от других диодов).

А допустимые отклонения при проверке каждого диода желательно не должны быть более 5 единиц в показаниях тестера и если какой то диод отличается по показаниям от остальных, то его желательно заменить, так как при больших токах, когда генератор будет работать, такой диод будет работать плохо и будут проблемы с зарядкой.

Чтобы заменить дефектный диод, его нужно отпаять и выпрессовать, затем запрессовать новый диод и припаять его — подробнее об этом я напишу ниже в разделе ремонт диодного моста.

Ну и ещё можно проверить диодный мост полностью, подключив оба щупа тестера к двум разным алюминиевым пластинам. При этом например красный щуп подключаем к одной из пластин, а чёрный к другой и видим , что тестер показывает какое то сопротивление. Далее меняем щупы местами и подключаем к тем же пластинам и при этом тестер должен показать единицу, то есть все диоды заперты, исправны и проводят ток только в одном направлении.

Если же при обоих подключениях щупов (при замене их местами) тестер показывает какое то значение сопротивления (близкое по значению при обоих подключениях щупов) то такой диодный мост генератора неисправен.

Следует сказать, что проверки с помощью тестера, которые я описал выше являются лишь примерными и более точную проверку следует производить под нагрузкой. Для этого следует подключить через диоды лампу (которая потребляет примерно пять ампер), согдасно приведённой мной электросхеме на рисунке слева и затем подать напряжение от аккумулятора.

И если лампа, при подключении к ней диодного моста будет гореть в одном направлении (при одной полярности) и гаснуть при другом направлении (при обратной полярности) то такой диодный мост можно считать исправным.

Диодный мост генератора : ремонт — замена неисправных диодов.

Проверив диодный мост вашего генератора, как было описано выше и выявив неисправные диоды, конечно же гораздо проще купить новый диодный мост и заменить его полностью. Для отечественных автомобилей он стоит не дорого, а вот для некоторых иномарок цена на новый диодный мост может неприятно удивить. И кто не хочет платить свои кровные, то есть смысл заменить только лишь вышедшие из строя диоды, которые стоят ощутимо дешевле всего диодного моста.

Для работы потребуется паяльник, мощностью не менее 50 ватт, стальная или легкосплавная трубка диаметром 12 — 15 мм. (зависит от диаметра диодов), выколотка (в качестве выколотки подойдёт медная, или латунная трубка, или пруток потоньше, диаметром 8-10 мм) а так же желательно использовать краску (лучше термостойкую кремнийорганическую краску) которой нужно будет потом покрыть места спаек, чтобы исключить коррозию олова.

Ну и конечно же потребуются сами новые диоды, которые имеют маркировку и номинал мощности такой же, как и вышедшие из строя диоды с вашего диодного моста. Следует отметить, что мощные диоды (на 50 ампер) в авто-магазинах найти не так то просто.

Максимум что вам могут предложить в большинстве магазинов — это диоды на 30 — 35 ампер, которые предназначены для не слишком мощных генераторов (80 — 100 А). Но мощные диоды можно найти и заказать в некоторых интернет магазинах (например в интернет-каталоге «CARGO»). Требуемый номинал диода можно вычислить по мануалу своего автомобиля.

Для мощных генераторов на 140 ампер, установленных на некоторых иномарках потребуется 12 диодов (6+6), а для более слабых по мощности генераторов на 80 ампер нужно будет найти всего 6 диодов (3+3). Но все диоды можно и не менять, а всего лишь заменить вышедшие из строя (как их проверить было написано выше)..

Основная трудность при замене диодов заключается в том, что они запрессованы в алюминиевые пластины с натягом и чтобы их заменить, потребуется выбить старые и затем запрессовать новые. Для того, чтобы выбить неисправный диод, следует сначала отпаять от него вывод (контактную пластину) и после этого аккуратно отогнуть контактную пластину.

Отпаяв и отогнув в сторону контактную пластину от вывода диода, затем для удобства отрезаем от диода вывод. Далее укладываем пластину (подкову) на трубку диаметром 12-15 мм, зажатую в тиски да так, чтобы диод, который нужно выбить, расположился внутри отверстия трубки, а пластина (подкова) полностью легла на торец трубки. Теперь следует упереть выколтку (трубка или пруток — диаметр 8 мм) в донышко диода и выбить его несильными ударами молотка.

После этого заново укладываем пластину на торец трубки (завальцовка на пластине, с отверстием от старого диода, тоже должна вставиться внутрь трубки) берём новый диод, устанавливаем его в отверстие от старого диода и опять же используем 8-ми миллиметровую медную трубку или пруток, уперев его в донышко нового диода и аккуратно запрессовываем его в отверстие пластины (подковы), нанося несильные удары по трубке.

Далее остаётся немного укоротить вывод нового диода и затем разогнуть контактную пластину, чтобы она коснулась (лучше наделась) на вывод нового диода и спаять их вместе. Место спайки желательно закрасить термостойкой краской. Заменив диоды, остаётся вернуть диодный мост на своё место под крышкой генератора и подсоединить все выводы (о правильной замене диодного моста показано в видео ниже).

Многих водителей интересует вопрос, почему выходит из строя один или несколько диодов в диодном мосту генератора. Причин может быть несколько, но наиболее частая причина — это попадание воды в полость генератора. Крышка, под которой расположен диодный мост генератора имеет вентиляционные отверстия, а генератор расположен на некоторых машинах в месте, которое омывается потоками воды. Чтобы хоть как то исключить попадание влаги на генератор дождливой осенью, желательно установить на свой автомобиль защиту картера.

Надеюсь данная статья будет полезна начинающим водителям, или ремонтникам, и поможет заменить, или отремонтировать диодный мост генератора, успехов всем.