Проект макета стационарной АЗС (автозаправочной станции)

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Эксплуатация легкового автомобиля  ВАЗ-2105

1.1. Устройство генератора переменного тока модели 372.3701автомобиля  ВАЗ-2105

На автомобиле ВАЗ 2105 установлен генератор переменного тока модели 372.3701. Генератор представляет собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Генератор установлен на двигателе с правой стороны и приводится во вращение клиновым ремнем от шкива коленчатого вала. Через отверстия в проушинах крышек генератор крепится болтом к кронштейну двигателя, а шпилькой — к натяжной планке. 

На часть автомобилей ВАЗ 2107 устанавливается генератор 9412.3701, имеющий ряд конструктивных отличий: выпрямительный блок вынесен за заднюю крышку, крыльчатка вентилятора расположена внутри генератора.

Вывод «В+» генератора соединен с положительным выводом аккумуляторной батареи. 

Технические характеристики генераторов 372.3701 / 9412.3701:  
Номинальное напряжение, В ………….... 14  
Максимальная сила тока отдачи при 13 В и частоте вращения ротора 5000 об/мин, А  …………………………............55/80  
Мощность, Вт …………………..................770/1120  
Масса, кг ………………...............................4,4/4,9 

Основные части генератора 372.3701 — это ротор, статор и крышки, отлитые из алюминиевого сплава.

Ротор генератора состоит из вала, на рифленую поверхность ротора напрессована стальная втулка и стальные клювообразные полюсы, образующие вместе с валом и втулкой ротора сердечник электромагнита. На втулке между полюсами в пластмассовом каркасе помещена обмотка ротора (обмотка возбуждения). Выводы обмотки ротора припаяны к контактным кольцам, установленным на пластмассовой втулке, расположенной на валу. На переднем конце вала ротора с помощью сегментной шпонки гайкой закреплены шкив и крыльчатка вентилятора охлаждения. Вал ротора вращается в двух шариковых подшипниках, установленных в крышках генератора. Задний подшипник напрессован на вал ротора, а передний подшипник удерживается в крышке генератора специальными шайбами, закрепленными четырьмя болтами с гайками. 

Статор генератора набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм. В пазы на внутренней поверхности статора уложена трехфазная обмотка. Каждая обмотка статора состоит из шести последовательно соединенных катушек. Одни выводы фазных обмоток соединены в звезду, а другие соединены с парами диодов выпрямительного блока.  
Для преобразования переменного тока в постоянный в генератор встроен выпрямительный блок на шести кремниевых диодах, установленный в задней крышке генератора и закрепленный на ней тремя болтами.

Три диода имеют на корпусе плюс (положительные диоды), другие три — минус (отрицательные диоды). На держателе положительных диодов установлен контактный болт вывода «30» генератора; также держатель соединен проводом с выводом «В» регулятора напряжения. Держатель отрицательных диодов соединен с задней крышкой генератора — «массой». 

Регулятор напряжения с щеткодержателем выполнен как неразборный узел и крепится двумя винтами к задней крышке генератора. Он предназначен для поддержания номинального напряжения в электрической сети автомобиля ВАЗ 2105 независимо от частоты вращения вала. 

При включении на автомобиле ВАЗ 2105 зажигания напряжение на обмотку возбуждения подводится к клемме «В» регулятора через контрольную лампу заряда аккумуляторной батареи. После запуска двигателя обмотка возбуждения питается от трех дополнительных диодов, расположенных на выпрямительном блоке. При этом ток через лампу заряда не проходит и она не горит. Горящая лампа сигнализирует о неисправности цепи генератора. Выводы дополнительных диодов подключены к выводу «61» генератора. 

В электрическую цепь генератора для подавления радиопомех подключен конденсатор, закрепленный винтом на задней крышке. 

1 — вывод «В»  регулятора напряжения; 2 — регулятор  напряжения; 3 — вывод «30» генератора; 4 — вывод «61» генератора (общий  вывод дополнительных диодов); 5 —  конденсатор; 6 — задняя крышка  генератора; 7 — передняя крышка  генератора; 8 — статор; 9 — шкив; 10 — шпилька крепления генератора к натяжной планке

Рисунок 1. Генератор 372.3701 - автомобиль ваз 2107

1 — шкив; 2 — шпонка  сегментная; 3 — передняя крышка  генератора; 4 — наружная шайба  крепления подшипника; 5 — передний  подшипник генератора ротора; 6 — ротор; 7 — болт стяжной; 8 — статор; 9 — задний подшипник генератора ротора; 10 — буферная втулка; 11 — задняя крышка генератора; 12 — изолирующие втулки; 13 — болт; 14 — регулятор напряжения; 15 — выпрямительный блок генератора; 16 — конденсатор; 17 — контактный болт; 18 — болт; 19 — болт; 20 — внутренняя шайба крепления подшипника; 21 — крыльчатка вентилятора.

Рисунок 2. Детали генератора 372.3701 - автомобиль ваз 2107

1.2. Основные неисправности генератора переменного тока модели 372.3701 и способы их устранения   

Неисправности электрооборудования автомобиля встречаются весьма часто и занимают одно из лидирующих мест в списке поломок. Их можно условно поделить на неисправности источников тока (аккумуляторов, генераторов) и неисправности потребителей (оптика, зажигание, климат и т.д.). Основными источниками электропитания автомобиля являются аккумуляторные батареи и генераторы. Неисправность каждого из их ведет к общей неисправности автомобиля и эксплуатации его в ненормальных режимах, а то и вовсе — обездвиживание автомобиля.

Основные причины неисправностей генератора, способы их устранения, а также профилактические меры по предотвращению поломок.

Все генераторы подразделяются на генераторы переменного и постоянного тока. Современный легковой транспорт оснащается генераторами переменного тока с встроенным диодным мостом (выпрямителем). Последний необходим для преобразования тока в постоянный, на котором работают электропотребители автомобиля. Выпрямитель, как правило, находится в крышке или корпусе генератора и представляет с последним одно целое.

Неисправности электрооборудования автомобиля встречаются весьма часто и занимают одно из лидирующих мест в списке поломок. Их можно условно поделить на неисправности источников тока (аккумуляторов, генераторов) и неисправности потребителей (оптика, зажигание, климат и т.д.). Основными источниками электропитания автомобиля являются аккумуляторные батареи и генераторы. Неисправность каждого из их ведет к общей неисправности автомобиля и эксплуатации его в ненормальных режимах, а то и вовсе — обездвиживание автомобиля.

В электрооборудовании автомобиля аккумулятор и генератор работают в неразрывном тандеме. Если выйдет из строя одно — через некоторое время выйдет из сторя и другое. Например, разрушившийся аккумулятор приводит к увеличению зарядного тока генератора. А это влечет за собой неисправность выпрямителя (диодного моста). В свою очередь, при неисправности регулятора напряжения, поступающего от генератора, может увеличиться зарядный ток, что неизбежно приведет к систематической перезарядке батареи, «выкипанию» электролита и скорому разрушению.

Неисправности аккумулятора

Распространенные неисправности аккумуляторной батареи:

• короткое замыкание электродов/пластин батареи;
• механическое или химическое повреждение пластин аккумулятора;
• нарушение герметичности банок аккумуляторов — трещины корпуса аккумулятора в результате ударов или неправильной установки;
• химическое окисление выводных клемм аккумулятора.Основными причинами указанных неисправностей являются:
• грубые нарушения правил эксплуатации;
• истечение срока службы изделия;
• различные производственные дефекты.

Безусловно, конструкция генератора сложнее аккумуляторной батареи. Вполне резонно, что и неисправностей генератора в разы больше, и диагностика их значительно сложнее.

К распространенным неисправностям генератора относятся:

• износ или повреждение шкива;
• износ токосъемных щеток;
• износ коллектора (токосъемных колец);
• повреждение регулятора напряжения;
• замыкание витков статорной обмотки;
• износ или разрушение подшипника;
• повреждение выпрямителя (диодного моста);
• повреждение проводов зарядной цепи.

Автомобилисту очень желательно знать основные причины неисправностей генератора, способы их устранения, а также профилактические меры по предотвращению поломок.

Все генераторы подразделяются на генераторы переменного и постоянного тока. Современный легковой транспорт оснащается генераторами переменного тока с встроенным диодным мостом (выпрямителем). Последний необходим для преобразования тока в постоянный, на котором работают электропотребители автомобиля. Выпрямитель, как правило, находится в крышке или корпусе генератора и представляет с последним одно целое.

Все электроприборы автомобиля рассчитаны на строго определенный диапазон рабочих токов по напряжению. Как правило, рабочие напряжения — в диапазоне 13,8–14,7 В. Ввиду того, что генератор «привязан» ремнем к коленчатому валу двигателя, от разных оборотов и скорости движения автомобиля, он будет работать по-разному. Именно для сглаживания и регулирования выдаваемого тока предназначен реле-регулятор напряжения, играющего роль стабилизатора и предотвращающего как скачки, так и провалы рабочего напряжения. Современные генераторы снабжены встроенными интегральными регуляторами напряжения, в просторечье именуемые «шоколадкой» или «таблеткой».

Уже понятно, что любой генератор это достаточно сложный агрегат, чрезвычайно важный для любого автомобиля.

Виды неисправностей генератора

Ввиду того, что любой генератор — это электромеханическое устройство, соответственно и разновидностей неисправностей будет две — механические и электрические.

К первым относятся разрушение креплений, корпуса, нарушение работы подшипников, прижимных пружин, ременного привода и другие, не связанные с электрической частью поломки.

К электрическим неисправностям относятся обрывы обмоток, неисправности диодного моста, выгорание/износ щеток, межвитковые замыкания, пробои, биения ротора, неисправности реле-регулятора.

Нередко симптомы, указывающие на характерные неисправного генератора, могут появиться и вследствие совершенно других неполадок. Как пример — плохой контакт в гнезде предохранителя цепи обмотки возбуждения генератора покажет на неисправность генератора. То же подозрение может возникнуть из-за обгоревших контактов в корпусе замка зажигания. Так же, постоянное горение лампы-сигнализатора неисправности генератора может быть вызвано поломкой реле, мигание этой лампы включающего может свидетельствовать о неисправности генератора.

Основные признаки неисправности генератора:

• При работающем двигателе мигает (или непрерывно горит) контрольная лампа разряда аккумулятора.
• Разрядка или перезаряд (выкипание) аккумуляторной батареи.
• Тусклый свет автомобильных фар, дребезжащий или тихий звуковой сигнал при работающем двигателе.
• Значительное изменение яркости фар при увеличении числа оборотов. Это может быть допустимо при увеличении оборотов (перегазовки) с режима холостого хода, но фары, загоревшись ярко, дальше яркость свою увеличивать не должны, оставаясь в одной интенсивности.
• Посторонние звуки (вой, писк) исходящие от генератора.

Необходимо регулярно контролировать натяжение и общее состояние ремня привода. При трещинах и расслоениях необходима немедленная замена.

Диагностика неисправностей

На современных автомобилях использование «дедовского» способа диагностики путем скидывания с клеммы аккумулятора может привести и серьезной поломке множества электронных систем автомобиля. Значительные перепады напряжения бортовой сети автомобиля способны вывести из строя почти всю бортовую электронику. Именно поэтому современные генераторы всегда проверяются только путем замера напряжения в сети или диагностики самого снятого узла на специальном стенде. Сначала производится замер напряжения на клеммах аккумулятора, пускается двигатель и снимаются показания уже при работающем моторе. До запуска напряжение должно быть около 12 В, после запуска — от 13,8 до 14,7 В. Отклонение в большую строну свидетельствует, что идете «перезаряд», что свидетельствует о неисправности реле-регулятора, в меньшую — что ток не поступает. Отсутствие тока подзарядке свидетельствует о неисправности генератора или цепей.

Причины поломок

Распространенные причины неисправностей генератора – это банальный износ и коррозия. Почти все механические неисправности, будь то износ щеток или развалившиеся подшипники — следствие долгой эксплуатации. Современные генераторы оснащаются закрытыми (не обслуживаемыми) подшипниками, которые просто подлежат замене по истечении определенного срока или пробега автомобиля. То же относится и к электрической части — часто узлы подлежат замене целиком.

Также причинами могут быть:

• низкое качество изготовления комплектующих;
• нарушение правил эксплуатации или работа вне пределов нормальных режимов;
• внешние факторы (соль, жидкости, высокая температура, дорожная «химия», грязь).

1.3. Техническое обслуживание  генератора переменного тока

 модели 372.3701

От технического состояния генератора и работающего с ним реле-регулятора зависят надежность и продолжительность работы аккумуляторной батареи и приборов освещения.

При техническом обслуживании работу генератора проверяют непосредственно на автомобиле, комбайне или тракторе, а в необходимых случаях — на контрольно-испытательном стенде путем измерения напряжения и силы тока, отдаваемого генератором.

В процессе эксплуатации при ТО-1 и ТО-2 проверяют и регулируют напряжение приводного ремня генератора, а также крепление генератора и реле-регулятора.

При ТО-2 очищают генератор от грязи, снимают щеткодержатель и проверяют состояние щеток, давление пружин и контактные кольца. Устраняют выявленные неисправности и продувают сжатым воздухом внутреннюю полость генератора.

При подготовке автомобиля, трактора к зимней эксплуатации при очередном ТО-2 дополнительно выполняют следующие работы. Снимают генератор, проверяют его техническое состояние и при необходимости разбирают генератор, проверяют состояние обмоток и узлов, устраняют выявленные неисправности, заменяют дефектные узлы и детали. Перед сборкой продувают сжатым воздухом корпус, ротор и другие детали. Заменяют смазку подшипников, при этом снимают защитное кольцо, промывают подшипник, заполняют его смазкой на 70 % объема полости между шариками и устанавливают кольцо на место. В закрытые подшипники смазку не добавляют. После сборки проверяют работу генератора на стенде.

Можно проверить генератор без снятия с машины путем измерения напряжения на зажимах «плюс» и «минус» генератора, а затем напряжения на «плюсе» и «минусе» регулятора при средней и большей частоте вращения двигателя.

    1.4. Ремонт генератора переменного тока модели 372.3701      

Проверка генератора

Самый простой способ — проверить предохранитель. Если он исправен, осматривается генератор и его расположение. Проверяется свободное вращение ротора, целость ремня, проводов, корпуса. Если ничего подозрений не вызвало, проверяются щетки и контактные кольца. В процессе работы щетки неизбежно изнашиваются, их может заклинить, перекосить, а канавки токосъёмных колец забиться графитовой пылью. Явный признак этого — избыточное искрение.

Нередки случаи полного износа или поломки, как подшипников, так и поломка статора.

Самая распространенная механическая проблема генератора – износ подшипников. Признак данной неисправности — вой или свист при работе агрегата. Конечно, подшипники нужно немедленно заменить, предварительно осмотрев посадочные места. Ослабление натяжения приводного ремня также может быть причиной слабой работы генератора. Одним из признаков может быть высокий по тону свист из-под капота, когда автомобиль газует или разгоняется.

Для проверки обмотки возбуждения ротора на короткозамкнутые витки или обрывы, нужно подключить мультиметр, переключенный в режим измерения сопротивления, к обоим контактным кольцам генератора. Нормальное сопротивление — от 1,8 до 5 Ом. Показания ниже свидетельствует о наличии короткого замыкания в витках; выше – прямой обрыв обмотки.

Для проверки обмотки статора на «пробой на массу», их нужно отсоединить от выпрямительного блока. При показаниях сопротивления, выдаваемых мультиметром, имеющих бесконечно большое значение можно не сомневаться в отсутствии контакта статорных обмоток с корпусом («массой»).

Для проверки диодов в блоке выпрямителя используется мультиметр (после полного отсоединения от обмоток статора). Режим проверки — «проверка диодов». Плюсовой щуп подсоединяется к плюсу или минусу выпрямителя, а минусовой – к выводу фазы. После этого щупы меняют местами. Если при этом значения показаний мультиметра сильно отличаются от предыдущих — диод исправен, если не отличаются — неисправен. Еще одним признаков, свидетельствующим о скорой „кончине“ диодного моста генератора — окисление контактов, а причина этого – перегрев радиатора.

Ремонт и устранение неисправностей

Все механические неполадки устраняются путем замены неисправных узлов и деталей (щеток, ремня, подшипников и т.п.) на новые или исправные. На старых моделях генераторов зачастую требуется проточка контактных колец. Приводные ремни меняются вследствие износа, максимального растяжения или истечение срока эксплуатации. Поврежденные обмотки ротора или статора, их, в настоящее время, меняют на новые в сборе. Перемотка хоть и встречается среди услуг автомастеров, но все реже — это дорого и нецелесообразно.

                         Работа и сборка

-Снимаем агрегат с двигателя  и, с помощью ключа «десять», откручиваем  гайку с вывода «30». Демонтируем  провод конденсатора.

-Откручиваем винт крепления  и снимаем конденсатор.

-Снимаем реле зарядки и соответствующую  изоляционную шайбу.

-Откручиваем от шкива гайку  крепления.

-Разбираем шкив и крыльчатку.

-Снимаем установленное за шпонкой  кольцо.

-Переднюю крышку стягиваем с  вала ротора

-Снимаем регулировочную шайбу (при установке не забудьте поставить назад).

-Ключом «8» откручиваем гайки, которые удерживают подшипник

-Снимаем внешнюю и внутреннюю  крышки подшипника.

-Выбиваем подшипник.

-Запрессовываем новый подшипник. Для этого нужно нанести несколько  легких ударов через специальную оправку.

-Заново контратим гайки.

-Из задней крышки выбиваем  якорь. Снимаем его вместе с  задним подшипником.

-Если требуется его замена, снимаем  его с вала ротора.

-Откручиваем три гайки, которыми  клеммы статора крепятся к  диодному мосту.

-Вытаскиваем три болта из  задней крышки вместе с специальными  изоляционными прокладками.

-Снимаем диодный мост и обмотку.

Лучше заменить, в случае необходимости, диодный мост в сборе. Все детали генератора вычищаем от грязи, пыли и масла. Сборку осуществляем в обратном порядке.

Ремонт автомобильного генератора 372.3701 

Для выполнения работы по ремонту генератора 372.3701 потребуются: двух или трехзахватный съемник, оправка для выпрессовывания переднего подшипника генератора, оправка для запрессовывания заднего подшипника генератора.  
1. Удерживая отверткой ротор генератора от вращения, торцовым ключом на 19 мм отворачиваем гайку крепления шкива и крыльчатки вентилятора генератора. 

 
2. Снимаем с вала генератора  детали шкива, крыльчатку вентилятора, сегментную шпонку и ограничительные шайбы. 

 
3. Для снятия регулятора напряжения  отсоединяем от него колодку  провода. 

 
4. Крестовой отверткой отворачиваем  два винта крепления регулятора  напряжения. 

 
5. Вынимаем регулятор напряжения  в сборе со щеточным узлом из корпуса генератора.   
6. Торцовым ключом на 10 мм отворачиваем четыре гайки крепления крышек генератора и вынимаем соединительные болты.   
7. Оперев переднюю крышку генератора на деревянный брусок, легкими ударами по валу спрессовываем крышку генератора со статора. 

8. Снимаем крышку генератора  и дистанционную втулку. 

 
9. Проверяем техническое состояние  переднего подшипника генератора. Удерживая крышку генератора, покачиваем  и поворачиваем в обоих направлениях  внутреннее кольцо подшипника. Вращение подшипника должно быть плавным, осевой люфт подшипника незначительным. Неисправный подшипник генератора заменяем.  
10. При замене переднего подшипника генератора торцовым или накидным ключом на 8 мм отворачиваем четыре гайки крепления подшипника. Если гайки не отворачиваются, то стачиваем раскерненые концы болтов. 

11. Вынимаем болты и  снимаем внутреннюю и внешнюю  шайбы крепления подшипника генератора.   
12. Подходящей по диаметру оправкой выпрессовываем подшипник.   
13. Оперев края задней крышки генератора (например на два деревянных бруска), выколоткой из мягкого металла выбиваем ротор.   
14. Проверяем техническое состояние заднего подшипника генератора. Качение подшипника должно быть плавным, осевой люфт подшипника — незначительным. При быстром вращении наружного кольца не должно быть шума. Неисправный подшипник генератора заменяем.  
15. При необходимости замены подшипника генератора, съемником спрессовываем подшипник с вала ротора. 

16. Торцовым ключом на 8 мм с  удлинителем отворачиваем три гайки крепления выпрямительного блока генератора и выводов обмотки статора.   
17. Вынув два болта, извлекаем статор из крышки генератора.  Изоляция проводов обмотки статора должна быть без следов перегрева.  
18. Торцовым ключом на 10 мм с глубокой головкой отворачиваем гайку вывода «30» и снимаем изолирующую шайбу А.   
19. Снимаем выпрямительный блок генератора.   
20. Крестовой отверткой отворачиваем винт крепления конденсатора и снимаем конденсатор. Извлекаем из отверстия в крышке генератора третий болт (Б) крепления выпрямительного блока.   
Сборка генератора 372.3701  
1. Очищаем детали генератора от грязи и пыли, продуваем сжатым воздухом, металлические детали генератора (кроме подшипников) промываем уайт-спиритом или керосином.  
2. Оправкой, совпадающей по диаметру с внутренним кольцом, легкими ударами напрессовываем новый подшипник на ось ротора.   
3. Проверяем посадочные отверстия подшипников в крышках генератора. Отверстия не должны быть деформированы, на их поверхностях должны отсутствовать задиры. При необходимости надфилем или шабером восстанавливаем фаску кромок отверстий. Треснувшие крышки генератора заменяем.  
4. Несоосность отверстий в проушинах крышек генератора должна быть не более 0,4 мм. При сборке генератора, для взаимной ориентации крышек генератора, используем крепежный болт и буферную втулку.  
5. Сборка генератора выполняется в обратной последовательности.

             Инструменты

Прежде чем описывать весь порядок работы, приведу необходимый список инструментов, который понадобится:

1. Торцевые головки на 17 и 19 мм
2. Удлинитель и карданный шарнир
3. Накидной клюя на 19
4. Молоток крайне желательно

1.5. Техника безопасности при  проведении работ

1.2. Автомеханик, не прошедший  своевременно повторный инструктаж  по охране труда (не реже 1 раза в 3 месяца) не должен приступать к работе.

1.3. Автомеханик обязан  соблюдать правила внутреннего  трудового распорядка, утвержденные  на предприятии.

1.4. Продолжительность рабочего  времени автомеханика не должна  превышать 40 ч. в неделю. Продолжительность ежедневной работы (смены) определяется правилами внутреннего трудового распорядка или графиками сменности, утверждаемыми работодателем.

1.5. Автомобиль, его узлы  и детали – в процессе ремонта  возможно падение вывешенного  автомобиля или снимаемых с него узлов и деталей, что приводит к травмированию.

1.6. Гаражно-ремонтное и  технологическое оборудование, инструмент, приспособления – применение  неисправного оборудования, инструмента  и приспособлений приводит к  травмированию. Автомеханику запрещается пользоваться инструментом, приспособлениями, оборудованием, обращению с которыми он не обучен и не проинструктирован.

1.7. Электрический ток –  при несоблюдении правил и  мер предосторожности может оказывать  на людей опасное и вредное  воздействие, проявляющееся в виде электротравм (ожоги, электрометаллизация кожи), электроударов.

1.8. Бензин, особенно этилированный, – действует отравляюще на  организм человека при вдыхании  его паров, загрязнении им тела, одежды, попадании его в организм  с пищей или питьевой водой.

1.9. Освещенность рабочего  места и обслуживаемого (ремонтируемого) узла, агрегата, недостаточная (избыточная) освещенность вызывает ухудшение (напряжение) зрения, усталость.

1.10. Автомеханик должен  работать в специальной одежде  и в случае необходимости использовать другие средства индивидуальной защиты.

1.2 Основные вредные и  опасные производственные факторы  на СТО

Вредные и опасные производственные факторы на СТО подразделяются на следующие группы:

– физические;

– химические;

– биологические;