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.

Шкив генератора

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.

Шкив является элементом клиноременной передачи

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:

• работа ДВС не линейна, крутящий момент коленвала скачкообразный;
• в передаче присутствуют рывки и вибрации, вредные для ремней и шкивов.

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.

Крепление шкива прижимной 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:

• внешняя обойма копирует шкив, имеет ручьи для клиноременной или поликлиновой передачи, одинаковый наружный диаметр с обычным шкивом;
• внутренняя обойма представляет собой втулку, надевающуюся на вал генератора;
• между обоймами установлен демпферный резиновый слой, пружина и роликовый подшипник специальной конструкции.

Конструкция обгонной муфты

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.

Неудобное расположение генератора

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:

• соосность валов – при нарушении этой характеристики ремень стачивается о боковые поверхности ручьев гораздо быстрее;
• схема ременного привода – идеальным вариантом является отдельный ремень между шкивами коленвала и генератора, однако на современных авто одним ремнем приводятся в движение несколько валов;
• количество ручьев шкива – с увеличением ширины ремня с одной стороны увеличивается площадь контакта, с другой – сложнее совместить профиль ремня с проточками ручьев шкива;
• передаточное число – чем меньше диаметр шкива генератора, тем чаще ремень горит на высоких оборотах ДВС.

Выработка ручья шкива

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:

• расположены генераторы в передней части ДВС;
• для крепления используются кронштейны;
• одна крепежная лапа всегда смещена на переднюю крышку;
• если лапы две, задняя оснащается дистанционной втулкой.

Вариант крепления генератора

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 генератора на примере Нива

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:

• шкив и обгонная муфта крепятся к ротору;
• приспособлений для фиксации ротора генератор не имеет по умолчанию;
• вал нужно каким то образом зажать без механических повреждений.

Откручивание шкива снаружи

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:

1. с генератора снимается задний кожух;
2. откручивается каждый щеткодержатель поочередно;
3. из статора извлекается якорь с передней крышкой и шкивом;
4. ротор зажимается в тисках за полюсные половины;
5. откручивается гайка шкива.

Откручивание шкива после полной разборки

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.

Зажим шкива после обвивания ремнем

Демонтаж обгонной муфты головками

Чтобы заменить шкив инерционный, следует придерживаться следующей технологи:

1. вал удерживается от прокручивания, не шестигранным ключом, а битой Torex;
2. гайка откручивается, не рожковым или накидным ключом, а специальным инструментом с 12 – 30 зубьями;
3. даже при откручивании изнутри специальный зубчатый ключ все равно понадобится пользователю.

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:

• обращение к специалистам СТО – бюджет ремонта в пределах 1500 рублей, но, за эти деньги попутно устраняются прочие неисправности внутри генератора (например, замена щеток или очистка коллекторной группы);
• покупка специального инструмента – окупается только за 3 – 4 ремонта, для которых потребуется время, а для некоторых моделей авто еще и яма, чтобы открутить нижние болты генератора;
• изготовление ключа самостоятельно – трудозатраты увеличиваются, зато экономится бюджет ремонта.

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:

• бита 6 или 12 лучевая (Т-образная или С-образная) с четырьмя гранями под малую трещотку с обратной стороны;
• головка с 12 – 30 наружными зубьями, четырехгранником под большую трещотку сверху;
• головка шестигранная, обычно 17 мм.

Заводской инструмент для обгонной муфты

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:

• берется рожковый инструмент большого размера;
• на одну его поверхность приваривается гайка под конкретный шестигранник.

Самодельное приспособление для гайки шкива

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:

• с усилием затяжки 20 кН;
• затем еще на 70 градусов или с усилием затяжки, указанным в руководстве по эксплуатации генератора, модели авто.

Установка шкива с фиксатором резьбы под гайкой

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.

Несовпадение размеров шкивов

Необходима подгонка:

1. снятие генератора в штатном порядке ;
2. вылет подгоняется шайбой толщиной 2 мм;
3. с гайки стачивается 0,5 мм изнутри и 3 мм по плоскости снаружи.

Подгонка шайбами и растачиванием крепежной гайки

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.