Generátor és feszültségszabályzó
javítás és módosítás
Tartalomjegyzék:
Bevezető
Történelem
Technikai adatok
Generátor felújítás
Feszültségszabályzó felújítás
Még több feszültségszabályzó
Tuning
Generátor műszeres ellenőrzése
A generátor töltésének relézése és a töltésellenőrző lámpa
Tesztek, véleményem
Téves elképzelés
Az egész történet valahol 2024 telén kezdődött. Már előző télen
is feltűnt, hogy kicsit túltölt a generátor. Látszott, hogy a mutató a
vonal felett van. Mit ír a könyv? Hibás a feszültségszabályzó
esetleg hibás az akkumulátor vagy van némi kefetartó anomália. De miért
lenne hibás, ha tegnap még jó volt? Az online tudásbázis böngészve
negyedik hibának a szabályzórendszer megnőtt átmeneti ellenállását
említik. Ennek hatására túl sok feszültség esik a csatlakozásokon, mire
eljut a
szabályzóig, ami úgy gondolja, hogy többet kell töltenie. Mivel ez tűnt a
legkényelmesebb útnak az erdőn keresztül, ezért bátran nekiláttam a
saruk, biztosítékok és érintkezők tisztításának a motortérben. A munka
végeztével elégedetten indítottam be az autót majd szomorúan
konstatáltam, hogy ez bizony nem jött össze. Kicsit félve ugyan, de
használtam az autót és feszült figyelemmel követtem a mutató mozgását.
Azért van némi előnye is a hibának. Nagyobb feszültség, nagyobb szikra,
jobb égés, + 5 lóerő ingyen. Menet közben láttam, hogy a töltés
visszaáll a normális értékre. Hogy is fogalmazzak… nem igazán nyugtatott
meg a dolog. Az volt a terv, hogy szerzek egy cseregenerátort. Azt
felújítom és felteszem az autóra. Utána a régit felújítva elteszem
tartaléknak. A terv leginkább a szerelés elodázása miatt született.
Kinek van kedve a hidegben az autó alatt fetrengeni? Aztán jött a jobb
idő és a hiba nem jelentkezett többet. Sajnos nem találtam vállalható
cseredarabot. Közben jött az újabb tél nyakunkon a karácsonnyal. A
legrosszabb ajándékot az elromlott feszültségszabályzó jelentette a Pató Pál hozzáállásom miatt. Most nem csak tessék-lássék módjára romlott
el, hanem nagyon. Bemelegedve sem javult meg. A 19 V nem viccel, ki is
vágta a fényszóró izzókat. Az országúti fény izzószálának a legkisebb az
ellenállása. A többi izzó megúszta. A hiba miatt
használhatatlanná vált az autó. Leültem a könyvet átolvasni, hogy miről
van szó illetve mi kellhet a felújításhoz. Itt még nem sejtettem, hogy
ez a történet annyira dagályos lesz, hogy a hossza a legnépszerűbb teleregényekével fog vetekedni.
A feszültségekkel teli felújítás közben valamikor bevillant, hogy mégis
mit keres generátor az autóban? Értem én, hogy 1992-ben ez már nem volt
nagy szám, de rémlett, hogy a Zsiguli alapjául szolgáló
Fiat 124 még dinamóval rendelkezett. Fellapoztam a Liener György
Autótípusok című könyvsorozatából az 1969-es kiadást és valóban azt
írták, hogy 230 W-os dinamóval szerelték a típust. Eddig nem
különösebben figyeltem
erre a részletre, noha ez is benne van abban a több száz
módosításban, amit elkövettek, hogy megszülessen a Zsiguli 2101. A
megjelenésekor igen korszerű, megbízható és strapabíró autó volt. Az
üzembiztosságot növelte, hogy lecserélték a dinamót. Ezek alapjáraton
nem szolgáltattak töltést, gyorsabban kopó mechanikai alkatrészeket
tartalmazott, nagyobb és nehezebb szerkezetek
voltak. A Zsiguli generátor közel 600 W-os teljesítményű volt, jobb hatásfokkal,
jobban bírta a szélsőséges időjárási körülményeket és kisebb rádiófrekvenciás zavart keltett. A
generátorhoz tartozó mechanikus feszültségszabályzó a régi rendszer
öröksége, de jóval egyszerűbb kialakítású és kevesebb alkatrészt
tartalmazott. Ezeket pár év után leváltották a különféle elektronikus
megoldású eszközök.
A félvezetők megalkotása és fejlődése lehetővé tette a diódahíd, és
ezzel együtt a generátor létrejöttét. Az első megjelenése az 1960-as
Plymouth Valiantban történt.
Hogy mennyire volt újszerű ez a megoldás azt jól szemlélteti a saját kis
kutatásom a fent említett Liener-féle könyvsorozatban. Sajnos az 1958-as
verzió nincs meg, de akkor még nem is létezett generátor az autókban.
Megszámoltam, hogy a részletes adatokkal bemutatott autók közül
melyikben van dinamó és melyikben generátor. A könyvek kiadásának éve
mellett az arányok szerepelnek:
1961 - 84:0;
1964 - 83:2 (Chevrolet Chevy II és Mercedes-Benz 600);
1969 - 60:10;
1971 - 65:33;
1977 - 6:94.
Nyilván nem szerepel bennük a teljes autóipari volumen, de a számokból
látható az arány, ami jól szemlélteti a változást. Érdekesség, hogy az
1969-es és 1971-es kiadásban az Opel jó pár típusánál feltüntették, hogy
kérhető dinamóval vagy generátorral. Ezeket nem számoltam egyikhez se.
Észrevehető, hogy 1970 körül még túlnyomó többségben volt a dinamó. A
generátor ekkor még újdonságnak számított az autóiparban. Nem jelenthető
ki, hogy csak a nagy vagy drága autókat szerelték vele, noha korában ez
volt a trend. Aztán pár év múlva már csak az elavultnak tekinthető
konstrukciókban maradtak meg a dinamók.
A Zsigulikhoz eleinte a kujbisevi (ma ismét Szamara) KATEK (Kujbisevi
Autó- és Traktor-villamossági Felszerelések és Karburátorok Gyára) cég
szállította a generátorokat, amit a Magneti Marelli tervei alapján
gyártottak. Az orosz gyárat 1932-ben alapították Szamarai Karburátor- és
Szerelvénygyár néven. 1935-ben Szamara városát átnevezték Kujbisevre. A KATEK
nevet a második világháború idején kapta. Majd az 1970-es évek közepén
kikerült a karburátor a portfolióból és átnevezték KZATE-re. Túlélték a
Szovjetunió széthullását és a mai napig üzemelnek. A generátorok mellett
az önindítókat is gyártották. Később mindkettőből felbukkantak bolgár eredetűek az
autókban.
A Zsigulik G-221 nevű külső szabályzós generátorokat kaptak. A szabályzó
vagy a doblemezen vagy a tűzfalon kapott helyet. A 2104, 2105, 2107
széria módosított, belső feszültségszabályzós kivitelben készült G-222
névvel. Itt a szabályzó a kefetartóval egy egységben a generátor
hátuljára van felcsavarozva. A Szputnyik (2108, 2109) sorozat ezt a
megoldást vitte tovább segéddiódákkal kiegészítve G 224 jelzéssel. A G-221 és korai
szériás G-222 kiegészítő berendezése a PC702 (RSz702) töltésellenőrző
lámpa reléje. Ennek az áramkörnek a kiépítettségét érdemes mindig
ellenőrizni az autón, mert közel se biztos, hogy a valóság a kapcsolási
rajznak megfelelő. Az elhúzódó gyártási ciklusok miatt előfordulhattak
módosítások.
A színes metszeti képek a G221 generátort
szemléltetik. Az óriási formátumú "Zsiguli 2101, 2102, 2103" könyvből
valók:
A szerkezete lényegében egy kiforrott konstrukció, ami nem igazán változott az évtizedek során. A fogazott forgórész azért ilyen, mert ezzel a megoldással több pólusváltás történik egy fordulat alatt. A műszaki adatok legjava a G 221 generátoré, több könyvből összeollózva illetve a saját autóra vonatkozó adatokkal kiegészítve.
Névleges feszültség, V:
12
Feszültség terhelés nélkül meleg állapotban 1000 ± 10 1/min fordulatszámon, V
12,5
Forgási irány a meghajtás felől nézve
jobb
A leadott legnagyobb áramerősség (14 V feszültség és a forgórész 83,3 1/s (5000 1/min) fordulatszáma esetén, A
50
Teljesítmény, W
700
Tömeg, kg
~ 4
A forgórész legnagyobb fordulatszáma tartós üzemben, 1/min:
13000
A forgórész legnagyobb fordulatszáma rövid ideig, 1/min:
15000
Motor-generátor áttételi viszony
1:2,04
Kefék típusa
ЭГ-51
Kefék mérete, mm
3x8x18
Kefeszorító erő, N (kp)
4,3 (0,44)
Állórész tekercsének az adatai:
Huzalátmérő, mm
1,2 (ПЭСВ-3)
Fázisok száma
3
Tekercsek száma fázisonként
6
Egy tekercs menetszáma
10
Ellenállás, Ω
0,12 ± 0,005
Forgórész tekercsének az adatai:
Huzalátmérő, mm
0,65 (ПЭСВ-2)
Menetszám
485
Ellenállása 20 °C hőmérsékleten; Ω
3,7 ± 0,2
Egyenirányító diódáknak az adatai:
Típus
ВA-20
Pozitív dióda jelölése
piros
Negatív dióda jelölése
fekete
Névleges áram, A
20
A legnagyobb megengedett áram 140 °C hőmérsékleten, A
25
A megengedett legnagyobb záró irányú feszültség, V
150
Legnagyobb üzemi hőmérséklet, °C
150
Az egyenáramú feszültségesés névleges áramerősségen +25°C hőmérsékleten, V
≤ 0,57
≤ 2
Az autó motorterében beazonosítottam a generátornak látszó tárgyat majd a szokásos imát ráolvasva befeküdtem a kocsi alá, hogy kipiszkáljam. Az akkut már korábban kivettem. Először a motor alsó védőlemezét szedtem le. Ha már ott feküdtem, akkor a generátor alsó csavarját meglazítottam. Majd a gerjesztés saruját és a tápkábelt kötöttem le fentről. Az állítósínről levettem a felső anyacsavart. Ekkor már mozog a generátor. Az alsó csavar/tengely kihúzása után hátrafelé kiforgatható a blokk és a doblemez között.
A valaha szebb napokat látott alkatrészről először a feszültségszabályzót vettem le. Ezen a típuson egybe van szerelve a szénkefékkel, amit két csavar és egy burkolat fog a hátsó fedélhez. Az egyik csavar kijött, a másik beleszakadt. Sebaj, ez egy ilyen nap. Legalább nem kellett a menetet végig kihajtanom.
Jött a széthúzás. A hátsó burkolaton van a 4 önzáró anya, amit le kell
venni. Utána hosszas mozgatás, feszegetés után külön válik az álló- és
forgórész egysége. Itt nagyon vigyázni kell, hogy az állórész a hátsó
félben maradjon, nehogy a lendülettől leszakadjanak a szemes saruk.
A szíjtárcsa ékes rögzítésű. Kicsit birkózni kellett vele, hogy
engedjen. Illetve az első csapágy házát 4 olyan csavar fogja, aminek a
vége az anyacsavarok után be van hasítva. Nem árt nekik némi kenőanyag a
leoldás előtt.
Az ábra forrása: VAZ 2107 típusú gépkocsi alkatrész-katalógus.
Takarítás után alapos szárítás következett. Most már készen áll a
javításra. A hátsó csapágy annyira közel volt a csúszógyűrűkhöz, hogy
sehogy sem fértem hozzá a csapágylehúzómmal. Kellett vennem egy
kisebbet, ami befér oda és elég erős a feladathoz.
Az új csapágyak Koyo
gyártmányok. 6302 2RS C3 és 6201 2RS C3 a típusuk. Összeszerelés előtt a kis csapágyat és az első fedelet rátettem a radiátorra.
A forgórészt és az első csapágyat pedig a mélyhűtőbe a husi és a
germersdorfi cseresznye mellé. Az eltérő hőtágulást
kihasználva könnyebb volt a helyükre illeszteni. Mindkettőt préseltem.
A csapágy rögzítése a speciális csavarokkal.
A generátor állórész tekercsei az egyenirányító
diódahíddal (patkó). A tekercsek ellenállása 0,2 Ω volt.
Az ábra forrása: VAZ 2107 típusú gépkocsi alkatrész-katalógus.
A
végleges összecsavarozás előtt érdemes meghallgatni, hogy a forgórész nem
súrlódik-e valahol. Nekem a szigetelő papírok kicsit kilógtak itt-ott az
állórésznél. Vékony csavarhúzó szárával visszanyomkodtam őket. A kisebbik csapágyat a fedélbe süllyesztett O-gyűrű
fogja.
A zavarszűrő kondenzátor 2,2 μF, 160 V értékű.
Összeállt a szerkezet.
Az új szabályzó ismeretlen eredetű, műgyantával kiöntött. Mivel a két gyári csavar feladta a harcot, ezért újakat
vettem. Itt nagyon figyeljünk, hogy a csavarok ne érjenek hozzá bent a
patkóhoz. Mindig ellenőrizzük multiméterrel, hogy nincs-e zárlat
valamelyik csatlakozónál.
Érdemes még szót ejteni az ékszíj problémájáról. Az eredeti szíj 944 mm
kerületű. Az új viszont 938 mm. Ez annyira szoros, hogy teljesen
nekihúzza a generátort a blokknak. Nem lehet beállítani. A csomagtartóban lévő tartalék 940 mm. Ezt még nagyon
régen vettem a neten. A ráragasztott magyar címke szerint 944 mm. Jó,
hogy eddig soha nem kellett. Visszatettem a régit. Később felkerült a
940 mm-es, de csak úgy lehet feltenni, ha a generátort leszereljük és
"beleforgatjuk" az ékszíjtárcsát. Minimális távolságot ad a blokktól.
Beindítottam az autót és szomorúan láttam, hogy
15,5 V a töltés. A modern szabályzó túltölt.
Az online világban
kutakodva találtam egy webshopot, ahol árultak régi fajta szabályzót
szénkefékkel együtt. Ráadásul volt zavarszűrő kondenzátoruk is. A
biztonság kedvéért kicseréltem azt is. Néhány korábban felírt
alkatrésszel együtt megrendeltem ezeket. A szép új feszültségszabályzó
egység:
Most már jó lesz -
gondoltam. Miután beépítettem a generátort az autóba, ráteszem a sarut
az akkura, erre kivágja a töltés olvadó biztosítékát. Testen van a
töltés saruja. Mondtam én, hogy meg kell mérni a csatlakozókat!
Gyárilag rosszul hajlították meg a sarut, ami ráadásul nagyobb is a kelleténél, így aztán pont belógott egy picit a furatba, ahol találkozott a csavar menetével. Ez valami pénteki műszakban készülhetett. Visszagörbítettem, méretre vágtam, ellenőriztem. Indítást követően 14 V a feszültség. A töltőfeszültség csak 12,9 V. Utána kibírt két teljes egész évet. Az új szabályzó javítása lejjebb olvasható.
Ez a szabályzó nagyon régi bútordarab volt az autóban. Sokszor leázott, mert felette van a termosztát. A csöpögő vízcsövek pont belefolytak, így aztán ez a kontakthibás pukkanat lett belőle. Azt nem értem, hogy a zöld moszatban mi volt a kontaktus? Gyanítom, hogy a hol jó, hol nem esetet pont ez idézte elő, míg végérvényesen megszakadt az áramkör. Amúgy az ukrajnai VTN cég terméke a '90-es évekből.
Műszaki adatok:
Üzemi hőmérséklet, °C
-40 - +85
Névleges tápfeszültség, V
14
Szabályozási feszültség az akkumulátorról 25 ± 2 °C hőmérsékleten és 3 A terhelés mellett, V
14 ± 0,1
Maximális kimeneti áram, A
5
Szabályozófeszültség hőmérséklet-kompenzációja, mV/°C
- 3 ± 1,5
Maximális feszültség a Ш kimeneten, V
≤ 1
Legnagyobb tápfeszültség tartós ideig, V
18
Legnagyobb tápfeszültség maximum 5 percig, V
25
Maximális impulzus túlfeszültségek a feszültség alakjától függően GOSZT 28751 norma szerint, V
120
Utóbbi adat valami olyasmit jelent, hogy mindig legyenek tiszták, jól
rögzítettek az akku saruk, a generátor csatlakozók. Üzem közben ne
vegyük le egyiket se, próbából ne szikráztassuk stb. Ezeket mondjuk a
könyv is írja. Viszont ilyen káros impulzus lehet a hűtőventilátor
kapcsolása.
A szabályzó típusa: Я 112 В. Egy 3 pólusú fekete kocka, ami vagy
működik, vagy nem. A könyvben leírják, hogyan kell tesztelni. Némi
csavar, szigetelő gyűrű, izzó (12V, 5W), multiméter, labortáp és egy
kis leleményesség szükséges a próbához. Az elektronika rá van építve egy
alumínium lapra, ami a testelést adja, így célszerű mindent mindentől
elszigetelve rácsavarozni. A teszt abból áll, hogy az Ш és В kivezetések
közé tesszük az izzót. A Б és В kivezetéseket összekötve a labortáp
pozitív pontjához csatlakoztatjuk. A testelés az alumínium lapra történik. Utána
bekapcsoljuk a tápegységet és beállítunk rajta először 12 V feszültséget.
Majd megemeljük a feszültséget 15 V-ra. Hibátlan működés esetén először
világít az izzó, míg másodszor kialszik. Ha mindkét esetben világít,
akkor hibás, nem kapcsol ki. Ha egyik esetben sem
világít az izzó, akkor szakadás van a szabályzóban. Az ábra forrása: VAZ
2107 Lada típusú személygépkocsi javítási kézikönyve.
Eddig jó:
Ez már nem.
Itt rég le kéne kapcsolnia:
Ez volt a maximális üzemállapota az autóban:
A sok régi lestrapált rádió meg tévé felújítása után késztetést éreztem, hogy felélesszem a hibás feszültségszabályzót. Elvégre rossznak rossz, de hogy mitől az nem derült ki. A könyv szerint a szétszedése és javítása nem lehetséges. Szerintem nem ismerik a magyar virtust... Lepattintottam a műanyag burkolatát és találtam némi alkatrészt a tömítőanyag alól kibukkanni. Apró csavarhúzó és ecset segítségével kikapartam belőle a porladó masszát. Látszik, hogy már nyugati alkatrészeket is tartalmaz. De semmi olyat, ami javíthatatlan volna. Készítettem egy rajzot az alkatrészek elrendezéséről, majd teljesen szétbontottam. Utána egyenként kimértem őket és felírtam az adatokat. Elsőre nem mindegyikről derült ki, hogy micsoda. Ugyanakkor minden alkatrész jónak mutatkozott.
Az ellenállások és a kondenzátor értéke egyértelmű volt. Az import BZX dióda szintén. A narancs KT fejjel lefelé van. A jelzése: - Г -. Vagyis PNP típus: 361 G. A teljesítmény tranzisztor magán hordozza az információkat: KT 837 M. A csíkos tűs dióda mintája a KD 522 B-vel egyezik (a vastag csík az anódot jelöli), aminek az 1N4148 a megfelelője. A kék pöttyös műanyag tokos dióda egyezik az 1N4007 diódával. Viszont a pötty itt is az anódot, vagyis a pozitív lábat jelöli! A szürke csíkos tranzisztor neve KT 3117 A1. Ennek rengeteg jelölésű variánsa létezik a geometriai formák és színek megvalósításával. Ezzel minden alkatrész kilétére fény derült.
A panelon látszott, hogy igen oxidos volt. Úgy tűnik, hogy a szabályzó tömítése idővel elöregedett. Megtisztítottam az áramkört és beónoztam a vezetősávokat. Az erő után az ész dolgozott tovább. Reméltem, hogy találok róla kapcsolási rajzot és kiderül az ismeretlen alkatrészek típusa. Rengeteg órát töltöttem a témába vágó cirill betűs oldalakon teljesen eredménytelenül. Pontosabban másra találtam magyarázatot, mint amire kerestem. Nincs rajz ehhez a szabályzóhoz. Általában mindenhol ugyanazokat közölték. Annyi kiderült, hogy ebből a szabályzóból számtalan variáció létezik. Később már SMD alkatrészekkel szerelték. A fizikai kapcsolás után kénytelen voltam saját kezűleg elkészíteni az elvi kapcsolást. Harmadik próbálkozásra sikerült érdemi formát alkotni belőle.
Nagypapám adott egy több oldalas PDF dokumentumot, amiben lerajzolta a
kapcsolást és kiszámolta a tranzisztorok munkaponti feszültségét és
áramát. Gépészmérnök volt, de jártas az elektronikában. 87 évesen sem
engedte el a témát és segített az öreg Lada baját
orvosolni. Most már létezik rajz a Я 112 В szabályzóhoz:
Az összeszerelt szabályzót ismét kipróbáltam az asztalon és hibátlanul
működött. Lemértem rajta a feszültségeket. Nem találtam hibát, végül
lustaságból nem került fel a generátorra, hogy teszteljem. A műhelyben
árválkodott, majd társakat kapott.
Az első mindössze két évet ment. A Rombusz Autóelektronikai
Gyártó Kft. terméke Penzából. A másodikat tartaléknak vettem. Valamiért ingadozó feszültséget
produkált, ezért mellőztem a használatát. A Penzai Elektromechanikai
Mérőműszerek Gyára (EMI) készítette. Igen, egy városból jöttek. A közös
múltjuk után a jövőjük is közös, ami az én generátoromban kovácsolódott
eggyé.
A jelenlegi mérce három rossz szabályzó és nulla jó autó. Most már tényleg nagyon kéne olyan, ami
működik. Tudom, vegyek egyet, pattintsam be, aztán kész! Sajnos ezzel a
mentalitással le is zárhatnám a honlapot. Az öreg szabályzó esetében
nem bíztam a régi alkatrészekben (egészen addig rossz volt, amíg össze
nem raktam), ezért más megoldáson dolgoztam. A
felújítás helyett a tuning rögös útjára léptem. Hogy
mennyire rögös az út, azt csak akkor éreztem igazán, amikor 2026-ban
már mezítláb szaladgáltam rajta...