Диодный мост генератора — устройство и проверка неисправности.

По своей сути генератор не самый сложный узел автомобиля. Конструкция генератора достаточно простая. Количество видов не самое большое, а диагностика не отличается сложностью. Проблем, которые трудно выявить практически нет. Самое уязвимое место в генераторе – это электроника, обязательный элемент которой является диодный мост или преобразователь (выпрямитель) переменного тока в пульсирующий. Что собой представляет выпрямитель для трехфазной системы Конструкция диодного моста – это три группы полупроводников из шести мощных диодов, размещенных на алюминиевом радиаторе в виде подковообразной пластины-теплоотвода либо прямоугольной конструкции с крупным оребрением с припаянными к теплоотводам диодами. Диоды по материалу квалифицируются: • германиевые; • кремниевые. По мощности: • ток, не превышающий 300 мА – низкая мощность; • ток от 300 мА до 10 А – средняя мощность; • ток от 10 А – высокая мощность. Разновидности диодных мостов по конструктивному признаку: 1. Диоды запрессованные или припаянные в плоские теплоотводы в виде пластин, плотно прижатых к корпусу генератора. 2. Диоды – таблетки находятся в теплоотводе выглядят как многорёберный радиатор, отличаются наилучшим рассеиванием тепла. 3. Диодный мост в виде неразборного модуля с диодами, запрессованными в заднюю крышку генератора. При неисправности диодный мост ремонту не подлежит, нуждается в замене.

Три диода VD1, VD2, VD5 присоединяются к плюсовому выводу «+» генератора. Диоды VD2, VD4, VD6 соединяются с выводом «минус» или масса.

Рис. №1. Конструкция генераторов K I, NI фирмы Bosch. а – блок выпрямителя, б – внешний вид диода выпрямительного блока. Где: 1 – положительный теплоотвод; 2 и 8 – выводы «B+» генератора; 3 – вывод «D+» генератора; 4 – вывод «+» для присоединения конденсатора; 5 – запрессованный диод; 6 –теплоотвод минусовой полярности; 7 – вывод «W» генератора; 9 – пружинный вывод «D+».

Причины отказа диодного моста и его признаки

Диодный мост генератора конструктивно выполнен в виде отдельного модуля. Образующие элементы в процессе текущей эксплуатации могут выйти из строя. Это происходит по следующим причинам:

• попадание влаги на электрическую схему при мойке машины или двигателя;
• проникновение грязи и масла внутрь корпуса генератора с нарушенной герметичностью (происходит при езде с высокой скоростью по грунтовым дорогам);
• переполюсовка контактов аккумулятора во время “прикуривания” другого автомобиля.

Косвенные признаки отказа моста проявляются в том, что

• напряжение на выходе генератора не превышает 13,5 В или стрелка амперметра находится в красном секторе;
• падает мощность искры;
• яркость света фар ощутимо меняется при изменениях числа оборотов двигателя;
• уменьшается производительность вентилятора системы охлаждения;
• стартер не развивает требуемого количества оборотов;
• нарушается нормальное функционирование бортового кондиционера.

Конструкция выпрямителя

В прямом смысле выпрямитель не в состоянии «выпрямить» переменное напряжение. Название этот узел получил из-за принципа действия входящих в него диодов:

• переменный ток периодически меняет направление движения в цепи;
• диоды пропускают его лишь в одном направлении, отсекают токи обратной полярности;
• чтобы в сети скачки напряжения были незаметны для запитанного потребителя, 3 диода установлены в одном направлении, оставшиеся 3 – в другом.

В настоящее время классическую конструкцию имеют мощные диоды, маломощные полупроводниковые приборы этого типа выполнены в виде кремниевого перехода на плате. Однако для отведения от корпуса или кремниевого перехода высоких температур, и те, и другие модификации либо вмуровываются в пластину теплоотвода, либо оснащаются собственными радиаторами в индивидуальном порядке.

При пробое кремниевого перехода или полноценного диода в корпусе требуется замена диодного моста генератора или отдельных полупроводников, входящих в его состав.

Основной мост диодный

На нижнем рисунке представлены синусоиды и направление движения тока в генераторе и диодном мостике.

Положительным значением условно принято напряжение, направленное к 0 точке обмотки статора. После выпрямителя ток в нагрузке потребителей протекает только в положительном направлении, то есть от «+» генератора к ее массе «–».

Поэтому в диодном мосту силовом (основном) использованы крупногабаритные 25 – 30 А диоды, мощность которых можно повысить дополнительно за счет дополнительного плеча выпрямителя, рассматриваемого ниже.

В отличие от прочих узлов «электростанции авто», визуальный осмотр не позволяет выявить, какие имеются неисправности диодного моста генератора. Для выпрямителя необходима только аппаратная диагностика мультиметром.

Находятся диоды на теплоотводящей пластине в форме подковы под задней крышкой генератора. На выносных выпрямителях диодный мост расположен вблизи генератора, вместо пластин классической конфигурации может использоваться обычная плата. На корпус каждого диода в этом случае надевается ребристый радиатор.

Дополнительные диоды

Основная сложность конструкции автомобильного генератора заключается в том, что обмотка возбуждения его якоря так же является потребителем постоянного напряжения. Для этой катушки используется собственный диодный мост генератора:

• 3 дополнительных диода отсекают ток АКБ в момент, когда двигатель не работает;
• отрицательные диоды взяты из основного (силового) мостика генератора.

Вместо мощных полупроводниковых приборов использованы малогабаритные 2 А диоды.

Стабилитрон

Поскольку величина напряжения, вырабатываемого генератором машины, напрямую зависит от оборотов коленвала, передающего крутящий момент на его шкив, в бортовой сети возможны «всплески» до 20 В, что вредно для потребителей. Чтобы исключить частый ремонт, проще всего подключить диодный мост выпрямителя через стабилитрон:

• этот полупроводниковый прибор отсекает ток обратной полярности по аналогии с диодом, но только до определенного значения, названного напряжением стабилизации;
• при увеличении напряжения с обмоток статора до 25 – 30 В стабилитрон начинает пропускать избыточное напряжение, но уже в обратном направлении;
• на выводе «+» клеммы генератора при этом сохраняется корректное значение тока для бортовой сети и подзарядки АКБ.

При диагностике выпрямителя проверка диодного моста генератора мультиметром осуществляется косвенным способом:

• нормальный диод должен иметь «бесконечное» сопротивление в одну сторону, 500 – 700 Ом в противоположном направлении;
• если при перемещении щупов тестера показания омметра не изменились, на индикаторе высвечивается 0 или бесконечность, диод пробит, требуется его замена.

Более подробно проверка описана в следующих пунктах данного руководства.

Дополнительное плечо выпрямителя

Для фазных напряжений характерно отклонение графика напряжения от синусоиды. Поэтому схема генератора с дополнительным плечом выпрямителя возможна только при соединении статорных обмоток «звездой»:

• форма фазных напряжений в этом случае отличается от синусоиды на величину гармоники;
• эта характеристика (гармоника третьей фазы) имеется только в фазном напряжении, отсутствует в напряжении линейном;
• мощность гармоники можно использовать в качестве дополнительного плеча, добавив диоды в 0 точке фазных обмоток статора.

Это интересно: Cхема предохранителей Mazda 6: месторасположение и способы замены
Величина плеча составляет 5 – 15% от мощности генератора, но возникает оно только на оборотах более 3000 об/мин. Долговечность выпрямителя зависит так же от работоспособности регулятора напряжения. Зато ремонт доступен владельцу машины после разборки генератора.

Предварительные проверки

Перечисленные выше явления — внешние проявления неисправностей. Например, автомобиль так ведет себя при выработавшем ресурс или неисправном аккумуляторе. Первичная диагностика исправности осуществляется по соответствующей иконке дисплея бортового компьютера (стилизованный аккумулятор с клеммами), которая не светится или мигает при работающем двигателе. Ее отключение свидетельствует о том, что питание потребителей переведено с аккумулятора на генератор.

Восстановление нормального технического состояния электрооборудования автомобиля начинается с локализации места неисправности. С учетом этой особенности перед тестированием моста предварительно проверяется натяжение ремня генератора, исправность реле-регулятора, напряжение на аккумуляторной батарее и отсутствие оксидации клемм электрической цепи.

Принцип и особенности определения исправности диодного моста

Методы целенаправленного контроля исправности моста, применяемые на практике автолюбителями, основаны на том, что ток через исправный полупроводниковый диод протекает только в одном направлении. При переполюсовке испытательного напряжения исправный диод демонстрирует большую разницу сопротивлений. Поэтому отказавший элемент легко обнаруживается прозвонкой, которая осуществляется мультиметром или лампочкой. Прозвонка хороша тем, что обнаруживает как пробитый (короткое замыкание), так и выгоревший (обрыв) диод.

Отдельные тонкости выполнения процедуры прозвонки позволяют учесть факт того, что мост собирается из нескольких диодов. Наиболее точно тестирование исправности моста производится на столе, т.е. в случае его демонтажа с корпуса генератора. В тех ситуациях, когда можно полностью отключить этот блок от остальных компонентов схемы отсоединением проводов и регулятора, измерения допустимо проводить прямо на генераторе, но они не столь удобны.

Как проверить без демонтажа

Можно диагностировать устройство на месте, не разбирая генератор и не выпаивая деталь. Для этого откручивают все провода на генераторе и регуляторе напряжения, тестер выставляют в режим омметра, лампу подключают к аккумулятору вышеописанным способом.

Данный метод позволяет проверить на исправность весь мост и отдельные группы.

Короткое замыкание

Для данной проверки плюсовой электрод прикладывают к выходу 30 генератора («плюс» силового выпрямителя), минусовой — к корпусу. Показатель сопротивления, равный 1, указывает на исправность моста.

Один конец лампы подсоединяют к минусовой клемме генератора, другой — к плюсу. Горящая лампа указывает на короткое замыкание.

Отрицательная группа

Минусовой электрод тестера соединяют с остовом генератора, плюсовой — с одним из болтов крепления диодного моста. Отрицательная группа исправна, если сопротивление равно бесконечности.

Это интересно: Замена заднего крыла своими руками — ремонт автомобиля ВАЗ 2112

Для проверки лампой её минус подсоединяют на обшивку генератора, плюс — к болту крепления моста. Лампа горит или мигает при неисправности в отрицательной группе элементов.

Положительная

Плюсовой щуп мультиметра подсоединяют к выводу плюса, минусовой — к болту крепления моста. При исправной группе сопротивление бесконечно.

Минус лампы связывают с болтом крепления моста, плюс прикладывают к выводу плюса. Загоревшаяся лампа указывает на короткое замыкание в положительных полупроводниках.

Проверка мультиметром

Мультиметр переключается в режим измерения сопротивления (диапазон 1 – 2 кОм) или прозвонки со звуковым сигналом. Перед началом работы касанием контактов щупов друг друга контролируется выбор нужного режима (показания 0 кОм или звуковой сигнал, соответственно).

Диоды моста делятся на две разновидности, условно называемые положительными и отрицательными. Положительные диоды имеют корпус красного цвета, а отрицательные – черного. Проверке подлежат все диоды индивидуально.

Восстановление работоспособности моста

Диодный мост имеет сравнительно простую конструкцию и содержит небольшое количество компонентов, среди которых нет моточных изделий. Эта позволяет выполнить его ремонт заменой отказавших диодов, которые выпаиваются из схемы и заменяются на исправные.

Ремонт выполняется при отказе одного – двух элементов. Детали на замену приобретаются в магазине автомобильных запчастей по номеру из каталога. При отсутствии нужного диода на складе подбираете аналог по требуемым параметрам с учетом посадочных мест и габаритов. При отсутствии нужного уровня профессиональной квалификации в области электротехники предварительно целесообразно обратиться за советом к опытному консультанту, а при наличии специальных знаний можно самостоятельно подобрать нужный компонент. При отказе нескольких диодов дешевле и быстрее заменить мост целиком.

Чем вызвана необходимость замены диодов

Кто-то скажет, что гораздо проще взять и заменить диодный мост полностью. Однако стоимость диодного моста для иномарки варьируется от 1000 до 4000 руб., иногда цена еще выше. Зависит от марки машины, типа генератора, аналог это или оригинал. Новый диодный мост или по контракту. Заказали диодный мост по интернету, думали он новый и оригинал, а недобросовестный кладовщик положил в вашу посылку китайский аналог. Пойди разберись сразу.

Многие, заменив диодный мост на своем генераторе, предпочитают не выбрасывать старый, а отремонтировать его и оставить у себя в загашнике.