Шкив генератора что это

Шкивы обгонные

Краткая история

В конструкции современных автомобилей все чаще появляются не только новые электронные «навороты», но и невиданные ранее механические устройства. К последним, несомненно, относится и обгонная муфта шкива генератора.

Как ни старайся, но поршневой двигатель никогда не станет электромотором: вращение коленвала всегда будет неравномерным, «пульсирующим» в такт с рабочим ходом поршня. Неравномерное вращение равнозначно неравномерной радиальной нагрузке на подшипники вспомогательных механизмов, приводимых ремнем от шкива коленвала. Некоторая эластичность приводных ремней не позволяет полностью компенсировать рывки в приводе. Увеличение массы маховика также не беспредельно. В результате — высокий уровень шума, колебания ремня, повышенный износ, вибрации кузова.

Генераторы обладают наибольшим инерционным моментом в приводе вспомогательных агрегатов, оказывая огромное влияние на поведение ременного привода. В возбужденном состоянии вал генератора тормозится пропорционально нагрузке подключенной на него, попросту говоря чем больше включенных электроприборов тем больше мощности двигателя уходит на работу генератора. Отсюда увеличенный расход топлива во время работы печки, подогрева сидений, дальнего света, аудиосистем.

Периодическое зажигание двигателя внутреннего сгорания вызывает неравномерность вращения которая передается на все элементы ременной передачи в виде торсионных вибраций. Когда двигатель работает на собственных частотах системы ременного привода, система может генерировать резонансные вибрации. Что в свою очередь разрушающе влияет на все детали.

Как результат мы имеем систему ременного привода с использованием поликлинового ремня, которая за счет неравномерности работы двигателя, колеблется с амплитудами пропорциональными скорости вращения двигателя, сопротивлению отдельных элементов системы, длине ремня.
Чем это чревато? Увеличен расход топлива, потеря эффективности передачи крутящего момента агрегатам, увеличенный износ всех роликов натяжителей, неприемлемый уровень шума и вибраций, увеличенный износ самих агрегатов за счет механического воздействия.

Для решения этой проблемы конструктивно изменяется устройство всех элементов взаимодействующих с ремнем, чтобы изолировать их от вибраций. Среди этих элементов находится шкив генератора. О нем и пойдет речь далее.

Устройства обгонного шкива генератора

На сегодняшний день существует три типа шкивов:

цельнолитые шкивы, демпферные шкивы и обгонные шкивы.

Кратко о первых двух: цельнолитые шкивы представляют из себя обычную болванку необходимую для передачи вращения ремня на вал ротора; демпферные шкивы первый шаг на пути изоляции генератора от вибраций ремня, большого распространения так и не получили.

Обгонные шкивы, на данный момент, являются оптимальным решением.

В отличии от твердотельного шкива, обгонный шкив проскальзывает по направлению тормоза ремня. Впервые примененные в 1996 году компанией INA, они зарекомендовали себя как отличное решение проблемы вибрации ремня и резонанса системы “ремень-генератор”. Такой шкив производства INA (Overrunning Alternator Pulley (OAP)) состоит из шкива с размерами подходящими для использования в текущей системе ременного привода, однонаправленного привода с подшипниковой опорой, стального сердечника и двух сальников. Однонаправленный привод и сальники — стандартные компоненты.

Модульная система разработана специально для простого решения потребностей заказчика. Сам привод может ставиться в любой шкив, таким образом, создание нового образца для нового двигателя не составляет особых трудностей.

По другому ситуация обстоит с появившимися в 2000 году обгонными шкивами производства компании Litens (Overrunning Alternator Decoupler (OAD). Изначально позиционирующиеся как аналог OAP, они показали более качественный эффект изоляции вибраций ремня. Основная изюминка этой компании заключается в пружинах. В отличи от OAP OAD шкивы реализованы на принципе “оттянутого тормоза” поэтому снижение биения ремня гораздо эффективнее чем в OAP шкивах, также за счет пружин получается более плавный пуск генератора. В отличие от OAP OAD имеет собственную резонансную частоту и привязан к определенным размерам и амперажу генератора.

Пример: машина комплектуется генераторами 90 и 150 ампер, на оба генератора можно поставить один и тот же шкив OAP, но OAD шкивы будут разными.

Итак, мы выяснили, что обгонный шкив генератора изолирует его инерционный момент от неравномерного вращения коленвала ДВС.

По ресурсу производители сошлись на одной отметке в 100 тысяч километров. Кстати немаловажный факт: при замене шкиваобязательно рекомендуется менять натяжник и ремень, их долговечность сильно зависит друг от друга.

Успех скопировать сложно

Сегодня появились аналоги оригинальных разработок, как дремучие китайские так и вполне очеловеченные, конструкции их могут быть различными но суть остается та же, — изоляция.

Выбирая взамен оригинального шкива шкив-копию, Вы должны понимать, что ресурс в 100 тысяч пробега он уже не отработает. Все шкивы-копии имеют другую систему внутреннего механизма, что существенно уменьшает ресурс изделия, естественно снижая стоимость самой детали. Ниже цена, выше риски.

Пару слов о б/у генераторах. Зачастую покупая таковой за полцены нового, вы думаете что совершили выгодную сделку. Но давайте разберемся,- вам неизвестен пробег этой машины, какие проблемы были, и оставшийся ресурс обгонного шкива неизвестен. Велика вероятность что проблема возникнет в ближайшее время, и не дай бог затронет весь ременной привод. Представляете насколько невыгодной окажется такая сделка в перспективе?

Неисправность

Самая распространенная проблема это попадание посторонних материалов в обгонный механизм. Соль, грязь, вода и прочее все это вызывает нарушение нормального функционирования обгонного шкива. При этом первая стадия это шумность, потом происходит заклинивание механизма а затем срывание (для OAP шкивов).

В центре — новый шкив с идущей в комплекте пластиковой защитной крышкой. Слева — шкив с заклинившей муфтой, поработавший без защитной крышки, о чем свидетельствует коррозия. Рабочая поверхность шкива блестит, что указывает на проскальзывание ремня. Справа — нормальный шкив, замененный по регламенту.

В последнем случае при слете самой болванки возможна деформация вала генератора и механическое повреждение системы ременного привода и иных располагающихся поблизости элементов слетевшей болванкой, OAD шкивы защищены от такой проблемы тем что центрирующие подшипники у них роликовые и защищены дополнительно.

Но помимо повреждения самого шкива, наблюдается увеличение вибраций в ремне, а соответственно и во всей системе, что пагубно сказывается на ресурсе остальных элементов.

Опорный подшипниковый блок шкива производства INA в результате воздействия факторов окружающей среды.

Диагностика неисправности обгонных шкивов генератора

OAD шкивы диагностика:

OAP шкивы диагностика:

Итоги

Вся система ременного привода подвержена влиянию вибраций возникающих в результате неравномерной работы ДВС, и чем современнее становится автомобиль, тем больше требования к автономности его функционирования.
Поэтому производители придумывают все более качественные системы для увеличения долговечности элементов подверженных механическим нагрузкам.

Сегодня уже существуют обгонные шкивы коленвала, работающие на той же идее что и аналогичные генераторные механизмы. Сами же обгонные шкивы генератора остаются важной частью правильного функционирования генератора в целом, и необходимо тщательно относится к их состоянию. Как таковых методов профилактики повреждения обгонных шкивов нет. Относитесь к своему автомобилю бережно и не забывайте, что под капотом должно быть сухо чисто и тихо.

Источник

Механизм свободного хода генератора

Двигатели внутреннего сгорания вращаются неравномерно. Вращение коленчатого вала постоянно ускоряется и замедляется вследствие того, что рабочий цикл в таком двигателе совершается за четыре хода поршня. Возникающая в результате этого вибрация передается на привод вспомогательных механизмов, что приводит к усилению шума и сокращению срока службы приводного ремня. Более того, вибрация создает значительные отклонения в крутящем моменте двигателя, а также высокие нагрузки на довольно тяжелый ротор генератора. Так как ротор генератора имеет наивысший массовый момент инерции, это оказывает огромное влияние на привод вспомогательных механизмов.

Вот почему в современных автомобилях генератор оснащен шкивом свободного хода (именуемым также механизмом свободного хода генератора). Его устанавливают непосредственно на роторе генератора, и он передает движение только в одном направлении вращения. Таким образом он изолирует генератор от вибрации коленчатого вала, благодаря чему ремённая передача работает более плавно и тихо и также увеличивается срок службы приводного ремня.
Уравновешивание сил инерции в ремённой передаче обеспечивает следующие преимущества:
• Повышение комфорта для пассажиров благодаря более плавной работе ремённой передачи
• Снижение шума в работе привода вспомогательных механизмов (не происходит соскальзывание)
• Увеличение срока службы ремённой передачи
• Ослабление вредных воздействий сил инерции ротора генератора на ремённую передачу
• Снижение расхода топлива

Отличия и характеристики различных механизмов свободного хода генератора
В настоящее время на рынке существуют два типа механизмов свободного хода генератора: шкив генератора с обгонной муфтой (OAP — Overrunning Alternator Pulley) и обгонно-реверсивная муфта генератора (OAD — Overrunning Alternator Decoupler).

OAP имеет простую обгонную муфту, расположенную внутри шкива.
После выключения двигателя ротор генератора продолжает вращаться из-за своей большой массы, но при этом он не приводит в движение шкив.

В отличие от OAP, кроме функции свободного хода, OAD имеет торсионную пружину, с помощью которой поглощается энергия. Эта пружина поглощает неравномерности вращения коленчатого вала и предотвращает их неблагоприятное воздействие на генератор и, следовательно, на привод вспомогательных механизмов.

Неблагоприятные последствия, вызываемые неисправностью механизма свободного хода генератора
Если механизм свободного хода генератора заклинивает, вибрации двигателя перестают погашаться, из-за чего движущийся приводной ремень шумит при низких оборотах двигателя. С увеличением движений приводного ремня натяжное устройство для ремня подвергается более высоким нагрузкам, в результате чего оба они — натяжное устройство для ремня и механизм свободного хода генератора — могут сломаться. В худшем случае может быть серьезно поврежден двигатель.
На рисунке ниже показаны виды повреждений, вызванные неисправностью механизма свободного хода генератора.

Осмотр механизма свободного хода генератора
Во время работы двигателя признаками того, что механизм свободного хода генератора неисправен, являются неравномерное движение приводного ремня и избыточный шум, который он производит. Если механизм свободного хода генератора исправен, то после выключения двигателя ротор генератора постепенно замедляет движение и останавливается.
Чтобы проверить правильную работу механизма свободного хода генератора, следует выполнить следующее: — Снимите поликлиновый ремень и крышку.
— Установите монтажный инструмент, обхватите шкив одной рукой и другой рукой поверните монтажный инструмент в обоих направлениях.
OAP: механизм работает правильно, если он свободно поворачивается в одном направлении и немедленно блокирует движение в противоположном направлении.
OAD: механизм работает правильно, если он свободно поворачивается в одном направлении, а в противоположном направлении быстро возрастает сопротивление движению вплоть до полной остановки. Если механизм свободного хода генератора не пройдет тест, его следует заменить.

bilstein group рекомендует:
• Проверьте работу механизма свободного хода генератора во время визуального осмотра или при замене вспомогательных механизмов привода и, если требуется, замените его.
• При установке нового генератора всегда заменяйте механизм его свободного хода.
• Все три компонента: поликлиновый ремень, натяжное устройство для ремня и механизм свободного хода генератора следует заменять одновременно.
• Заменяйте механизм свободного хода генератора каждые 120000 км.

Источник

Шкив привода генератора что это

Шкив генератора: процесс замены

Поскольку на шкив генератора передается вращение с коленвала, деталь должна иметь идеальную геометрию и балансировку. В противном случае разбиваются подшипники, повышается износ ремня, генератор не выдает положенной мощности для бортовой системы.

Назначение шкива генератора

Передача вращения с коленчатого вала на якорь генератора осуществляется клиновым или поликлиновым ремнем, поэтому на валы надеваются шкивы с одним или несколькими ручьями. Передаточное число клиноременной передачи не может превышать 1,7 – 3, в противном случае ремни придется менять очень часто.

С увеличением оборотов якоря генератора потребители бортовой системы получают больший ток, поэтому диаметр шкивы генераторов всегда имеют меньше, чем шкивы коленвала для увеличения оборотов.

В отсутствие проскальзывания при нормальном натяжении ремня по вращению вала генератора можно достаточно точно определить угловую скорость коленчатого вала, поэтому шкив часто оснащается датчиком, с которого считываются показания тахометра.

Необходима периодическая замена шкива генератора по ряду причин:

В результате ослабляется натяжение ремня, болтается шкив, генератор вырабатывает недостаточно тока для обеспечения потребителей и подзарядки АКБ.

Разновидности конструкции

Классические шкивы фиксируются на валах шпонками. Однако этот тип крепления практически не пригоден к часто меняющимся и знакопеременным нагрузкам – шпонку срезает либо разбивается посадочный паз, появляется люфт, поэтому шкив генератора надевается на вал без натяга, конусов Морзе и шпонок, прижимается гайкой.

Подобный способ обеспечивает даже на максимальных оборотах отсутствие прокручивания с учетом того, что диаметр вала 17 мм, резьба гайки М16, а коэффициент трения сталь/сталь равен 0,15 единицам.

Затягивать гайку нужно с усилием 40 – 50 Нм в два этапа – до 20 Нм, затем доворот на угол 70 градусов.

Внимание: Резьбовое соединение этого узла самозатягивающееся, поэтому запрещены граверные шайбы, гайки с полимерными вкладышами и накернивание обычных гаек. При использовании этих приемов шкивы, наоборот, откручиваются и проворачиваются на валу.

Проблемы полностью решает инерционный шкив генератора – обгонная муфта следующей конструкции:

Подобная схема позволяет сглаживать импульсы вращения коленвала за счет непостоянного сцепления обойм между собой. При резком разгоне вешняя обойма плавно догоняет внутреннюю втулку. При торможении, наоборот, внутренняя обойма выравнивает угловую скорость относительно наружного шкива.

Для установки и демонтажа обгонных муфт создан специальный инструмент, аналоги которого можно изготовить собственными силами гораздо дешевле.

Замена шкива собственными силами

Обслуживание и ремонт генератора можно произвести собственными силами без посещения СТО. Если греется шкив генератора, и появился посторонний звук (скрип, свист, гул), производить ревизию (частичная либо полная разборка) следует до того момента, когда якорь намертво заклинит внутри статора.

Основными проблемами остаются дорогой инструмент для обгонной муфты, неудобное расположение генератора в иномарках и прикипевшие гайки обычных шкивов.

Причины поломки

В клиноременной передаче слабыми местами остаются ремни и подшипники. На износ влияют факторы:

После выработки подшипников и ремня, при неправильном натяжении появляются вибрации и ударные нагрузки.

Диагностика

Для всех клиноременных передач справедливо – неисправность определяется на слух мгновенно. Шкив не должен болтаться и отклоняться от плоскости валов, греться и блестеть. Как таковой, диагностики шкива/обгонной муфты генератора не существует. Натяжение ремня проверяется грузиком 10 кг, отклонение должно быть в пределах 1 см.

Снятие генератора

Ремонт по месту используется крайне редко, так как открутить гайку обычного шкива или подвести ключ сложной конструкции к обгонной муфте в подкапотном пространстве очень сложно, поэтому генератор демонтируется, затем с него снимается шкив.

После того, как владелец поменял выработавшую ресурс деталь, генератор устанавливается на место и производится регулировка натяжения поликлинового или клинового ремня. Основными нюансами на этом этапе ремонта являются:

Сложнее всего демонтировать генератор на машинах французский производителей. Частично осаживается двигатель либо снимается балка, бампер. Проще всего поменять шкив генератора на ЗАЗ Шанс/Сенс/Славута и некоторых модификациях ВАЗ.

Демонтаж шкива

Основной проблемой, как открутить гайку шкива генератора становится сложная фиксация якоря, поэтому в отсутствие специальных приспособлений и ключей в тиски через ремень зажимается сам шкив или электроприбор разбирается целиком, ротор аккуратно зажимается за полюсные половины.

Для обгонной муфты последний способ не пригоден, в обязательном порядке потребуется специальная головка с 33 зубьями под 17 мм ключ и битой Torex модификации Т50. Для разных обгонных муфт используются не одинаковые размеры Торекс бит и, даже конфигурация – 6 лучей или 12 лучей, шестигранник внутренний под соответствующий ключ.

Снаружи

Если ранее деталь откручивали, и ставили на смазку, ее проще снимать повторно. Основными нюансами являются:

Для этого в торце вала либо имеются наружные шлицы под накидной ключ/головку, либо внутреннее шестигранное отверстие под аналогичный ключ. Сама гайка откручивается накидным или рожковым ключом.

Изнутри

Если деталь не открутилась вышеуказанным способом, можно использовать другую методику:

Этот метод более трудоемкий, однако при полной разборке генератора можно произвести ревизию щеток, коллекторной группы, регулятора напряжения, подшипников и диодного мостика, при необходимости заменить любой из указанных узлов, повысить ресурс генератора.

Методика откручивания гайки ремнем

Еще одним способом зажима для шкива генератора снаружи является технология обертывания ремнем. Для этого нужен ремень подходящей ширины, который наматывается на шкив двумя оборотами. После чего, шкив можно зажимать в тисках без каких либо последствий. Вал не провернется при приложении усилия откручивания на гайку.

Демонтаж обгонной муфты головками

Чтобы заменить шкив инерционный, следует придерживаться следующей технологи:

Основная проблема – высокая цена специального ключа, поэтому владельцы авто с генераторами, укомплектованными обгонными муфтами, предпочитают обращаться в СТО, где подобные приспособления имеются.

Приспособления для демонтажа шкива и обгонной муфты

Как только обгонная муфта начинает греться, ее следует поменять. Однако ситуация осложняется тем, что резьбовое соединение затянуто на конвейере или станции СТО пневматическим инструментом. Кроме того, гайка с зубчатыми насечками может быть откручена специальным инструментом, которого в арсенале автолюбителя чаще всего нет, поэтому алгоритм действий следующий:

Далее рассматриваются два последних варианта для автолюбителей, предпочитающих ремонт собственными силами.

Заводские

Инерционный шкив автомобильного генератора (муфта обгонная) откручивается специальным заводским приспособлением, состоящим из трех элементов:

Эти три инструмента надеваются на вал и гайку одновременно, вращаются в разные стороны.

Самодельные

При решении вопроса, как самостоятельно снять шкив генератора, пользователь часто изготавливает приспособления своими руками. Обычно с наружными шлицами на валу генератора проблем не возникает. Для внутреннего отверстия проще всего изготовить ключ:

Этим приспособлением вал удерживается от проворачивания, поэтому лучше выбрать большой ключ, обеспечивающий длинный рычаг. Внутри гайки свободно помещается малый шестигранник или головка Торекс, на которые в случае необходимости можно накинуть трубку усилителя.

Установка шкива

Монтаж производится в обратной последовательности, понадобится тот же инструмент, что и при откручивании шкива/обгонной муфты. Деталь надевается на вал, поджимается гайкой в два этапа:

После установки ремня генератора производится натяжение клиноременной передач в соответствии с требованиями мануала. Обычно при приложении усилия 10 кг бытовым безменом прогиб ремня должен находиться в пределах 1 см.

Переход на шкив от другого генератора

Обычно владелец переходит на шкив малого диаметра для увеличения мощности генератора на малых оборотах. Следует помнить, что это опасно, прежде всего, сгоранием ремня на оборотах больше 5000 в минуту.

Обосновывают этот шаг тем, что на малых оборотах в городском режиме АКБ не успевает нормально подзарядиться. Чаще всего на генераторы Рено монтируются шкивы от ВАЗ 21110. Они короче по вылету и имеют 6 ручьев для поликлинового ремня вместо 5, как на штатном у французского авто.

При каждом снятии ремня производитель рекомендует менять натяжной ролик, если он присутствует в схеме клиноременной передачи.

Таким образом, существует две разновидности шкива генератора. При самостоятельной замене обычного шкива проблем практически не возникает. Для обгонной муфты необходим специальный инструмент, который можно изготовить самостоятельно.

Источник