1. – Крышка со стороны контактных колец.
2. – Выпрямительный блок.
3. – Болт крепления выпрямительного блока
и выводов обмотки статора.
4., 5. – Контактные кольца.
6. – Задний шарикоподшипник.
7. – Вал ротора.
8. – Изолирующие втулки.
9. – Винт крепления щеткодержателя.
10. – Плюсовой контактный болт (вывод
«30»).
11. – Изолирующая втулка контактного болта.
12. – Штекер центрального вывода обмотки статора.
13. – Щеткодержатель.
14. – Отрицательная щетка.
15. – Положительная щетка.
16. – Шпилька для крепления генератора к натяжной планке.
17. – Крыльчатка шкива.
18. – Полюсный наконечник ротора со стороны привода.
19. – Шкив привода генератора.
20. – Гайка крепления шкива.
21. – Дистанционное кольцо.
22. – Передний шарикоподшипник.
23. – Крышка со стороны привода.
24. – Каркас обмотки ротора.
25. – Обмотка ротора.
26. – Изоляция паза статора.
27. – Статор.
28. – Клин обмотки статора.
29. – Обмотка статора.
30. – Полюсный наконечник ротора со стороны контактных колец.
31. – Стяжной болт.
32. – Буферная втулка.
33. – Втулка.

Схема соединения

1. – Аккумуляторная батарея;
2. – Обмотка ротора генератора;
3. – Генератор;
4. – Обмотка статора генератора;
5. – Выпрямительный блок генератора;
6. – Регулятор напряжения;
7. – Дополнительные резисторы;
8. – Термокомпенсирующий резистор;
9. – Дроссель;
10. – Выключатель зажигания;
11. – Блок предохранителей;
12. – Контрольная лампа заряда;
13. – Реле контрольной лампы заряда

На модели 2101 и 2102, а также их модификациях устанавливался трехфазный генератор переменного тока со встроенным выпрямителем типа Г-221 изображение которого приведено выше. До 1985 года отрицательные вентили (диоды) запрессовывались производителем в крышку 1, положительные же в отдельную пластину, которая крепилась к крышке. После 1985 у трехфазных выпрямителей типа Г-221 оба типа вентилей прячутся в неразборном блоке 2, состоящему из двух пластин. При выходе вентилей из строя этот блок генератора просто замещается новым.
Регулятор 6 поддерживает выходное напряжение на генераторе в диапазоне 13,2-14,5 вольт. Работоспособность устройства обычно проверяется при помощи контрольной 12-и вольтовой лампочки вместе с приборами и реле 13. При повороте ключа зажигания, до начала работы двигателя и генератора на контакты реле подается ток от аккумулятора автомобиля и контрольная лампа зажигается. После успешного запуска двигателя, во время движения автомобиля лампочка должна потухнуть, ведь якорь реле притянется к сердечнику под силой действия выпрямленного фазного напряжения генератора, тем самым размыкая контакты реле.

Устройство и принцип работы генератора

Автомобильный генератор представляет собой устройство для трансформации механической энергии в электрическую. Вне зависимости от марки автомобиля и его типа все генераторы устроены и работают по одному принципу.

Генератор в упрощенном виде состоит из основной обмотки и обмотки возбуждения. Шкив соединяет двигатель с ротором генератора посредством ремня. Ротор — это и есть вращающийся электромагнит с одной обмоткой. Статор заключает в себе обмотку, на которой вырабатывается электричество. Для стабильной работы генератора ставится реле-регулятор. Оно по необходимости делает магнитное поле сильнее или слабее, тем самым стабилизируя вырабатываемое напряжение.

В основу работы устройства положен принцип электромагнитной индукции. При подаче электрического тока на обводку возбуждения появляется магнитное поле. При вращении ротора витки обмотки пересекают это поле, что приводит к возникновению разности потенциалов в основной обмотке, то есть на ней появляется электрическое напряжение. Чем выше интенсивность магнитного поля, тем выше вырабатываемое напряжение.

Генератор должен вырабатывать постоянное напряжение 13,5 вольт. Для полного заряда аккумулятора нужно 14,5 вольт, но делают чуть меньше, чтобы избежать перенапряжения. Аккумулятор работает в буферном режиме — промежуточное положение между генератором и потребителями (свет фар, лампочек, включенное радио и т.д.). Максимально сам генератор может вырабатывать 30 вольт, но на выходе напряжение стабилизируется реле-регулятором ровно до 13,5 вольт.

Генератор Г-221 - устройство и особенности конструкции

Генератор Г-221 - устройство и особенности конструкции

Генератор Г-221 - трехфазная синхронная электрическая машина переменного тока с электромагнитным возбуждением и встроенным выпрямителем на шести кремниевых диодах. На автомобиле, генератор установлен на двигателе с правой стороны и прикреплен гайкой, навинчен на шпильку 16 к натяжной планке, а нижними лапами крышек - к кронштейну на блоке цилиндров.

Технические характеристики генератора Г-221
Тип генератора - Г-221
Номинальное напряжение - 12 В
Направление вращения - правое (со стороны привода)
Максимальная сила тока отдачи при 14 В и частоте вращения ротора 5000 мин - 42 А
Максимальная частота вращения ротора - 13 000 мин
Передаточное отношение двигатель-генератор - 1:2,04

Ротор генератора приводится во вращение клиновым ремнем от шкива, установленного на коленчатом валу двигателя.

Основные части генератора: ротор 30, статор 27 и крышки 1 и 23.

Между клювообразными наконечниками полюсов ротора зажата обмотка возбуждения 25, концы которой припаяны к двум контактным кольцам 4 и 5. Подшипники 6 и 22 ротора - закрытого типа и заполнены смазкой, достаточной на весь срок службы генератора.

Наружная обойма подшипника 22 запрессована в крышку генератора и закреплена между двумя стальными шайбами, стянутыми винтами, концы которых раскернены.

У подшипника 6 внутренняя обойма напрессована на вал ротора, а наружная - поджата в гнезде крышки 1 резиновым кольцом.

Сердечник статора 27 набран из пластин электротехнической стали. В пазах сердечника находится трехфазная обмотка, соединенная по схеме «звезда» с выводом нулевой точки. Этот вывод не имеет маркировки и служит для подключения реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи. Основные три вывода обмотки статора подключены к выпрямительному блоку, состоящему из шести кремниевых диодов.

С 1982 г. устанавливают выпрямительный блок, состоящий из двух пластин с запрессованными в них диодами. В случае выхода из строя диодов выпрямительный блок заменяют новым.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
«Минус» аккумуляторной батареи всегда должен соединяться с «массой», а «плюс» - подключаться к выводу «30» генератора. Ошибочное обратное включение аккумулятора немедленно вызовет повышенный ток через диоды генератора, и они выдут из строя.
Не допускается работа генератора с отсоединенной аккумуляторной батареей. Это вызовет возникновение кратковременных перенапряжений на выводе «30» генератора, которые могут повредить регулятор напряжения генератора и электронные устройства в бортовой сети автомобиля.
Запрещается проверка работоспособности генератора «на искру» даже кратковременным соединением вывода «30» генератора с «массой». При этом через диоды протекает значительный ток и они повреждаются. Проверять генератор можно только с помощью амперметра и вольтметра. Диоды выпрямительного блока генератора не допускается проверять напряжением более 12 В или мегомметром, так как он имеет слишком высокое для диодов напряжение - при проверке они будут пробиты (произойдет короткое замыкание).
Запрещается проверка электропроводки автомобиля ваз 2106 мегомметром или лампой, питаемой напряжением более 12 В. Если такая проверка необходима, то предварительно следует отсоединить провода от генератора. Проверять сопротивление изоляции обмотки статора повышенным напряжением следует только на стенде и обязательно с отсоединенными от диодов выводами фазных обмоток.

ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ
Если в пути порвался ремень генератора, а запасной вы забыли дома, временно заменить его может кольцо шириной 20 мм, вырезанное из старой автомобильной камеры. Чтобы снизить потребление тока при движении автомобиля с неисправным генератором по возможности отключите радиоприемник, лишние приборы освещения, вентилятор отопителя, обогрев стекла и т.п.

1 - крышка генератора со стороны контактных колец;
2 - выпрямительный блок;
3 - болт крепления выпрямительного блока и фазных выводов обмотки статора;
4, 5 - контактные кольца;
6 - шариковый подшипник вала ротора со стороны контактных колец;
7 - вал ротора;
8 - изолирующая втулка;
9 - винт крепления щеткодержателя;
10 - «плюсовый» клеммовый болт (вывод «30»);
11 - изолирующая втулка контактного болта;
12 - штекер центрального вывода обмотки статора;
13 - щеткодержатель;
14 - отрицательная щетка;
15 - положительная щетка;
16 - шпилька для крепления генератора к натяжной планке;
17 - крыльчатка шкива;
18 - клювообразный полюсный наконечник ротора со стороны привода;
19 - шкив привода генератора;
20 - гайка крепления шкива;
21 - дистанционное кольцо подшипника;
22 - шариковый подшипник вала ротора со стороны привода;
23 - крышка генератора со стороны привода;
24 - каркас обмотки ротора;
25 - обмотка ротора;
26 - изоляция паза статора;
27 - статор;
28 - клин обмотки статора;
29 - обмотка статора;
30 - ротор;
31 - стяжной болт;
32 - буферная втулка;
33 - втулка;
34 - отрицательный диод;
35 - изолирующая пластина;
36 - провод фазного вывода обмотки статора;
37 - положительный диод;
38 - держатель положительных диодов;
39 - изолирующая втулка;
40 - держатель отрицательных диодов.

Схема системы генератора Г-221 (показан регулятор напряжения РР-380 электромагнитного типа):

1 - обмотка ротора генератора;
2 - генератор;
3 - обмотка статора генератора;
4 - выпрямитель генератора;
5 - аккумуляторная батарея;
6 - выключатель зажигания;
7 - контрольная лампа заряда аккумуляторной батареи;
8 - реле контрольной лампы заряда аккумуляторной батареи;
9 - блок предохранителей;
10 - дроссель;
11 - термокомпенсирующий резистор;
12 - дополнительные резисторы;
13 - регулятор напряжения.

Регулятор 13 поддерживает напряжение генератора на уровне 13,2–14,5. Исправность генератора проверяется с помощью контрольной лампы 7 в комбинации приборов и реле 8.

При включении зажигания, когда двигатель (и следовательно генератор) еще не работает, через контакты реле протекает ток от аккумуляторной батареи, и лампа горит. После пуска двигателя и при движении автомобиля лампа должна гаснуть, так как под
действием выпрямленного фазного напряжения генератора якорь реле должен притягиваться к сердечнику и размыкать контакты реле.

Подача электроэнергии для всех потребителей ВАЗ 2101 осуществляется при помощи двух источников. Аккумуляторная батарея снабжает автомобиль электричеством при неработающем двигателе, а генератор ВАЗ 2101 обеспечивает электропитание приборов и устройств при работающем моторе, а также зарядку аккумуляторной батареи.

Электросистема ВАЗ 2101 устроена по однопроводной схеме. Это означает, что к каждому бортовому потребителю подходит всего один провод, идущий от положительного контакта батареи. Соединение с отрицательным контактом осуществляется через «массу», то есть корпус автомобиля ВАЗ 2101. Схема подключения генератора ВАЗ 2101 также однопроводная.

Устройство и характеристики генератора

Для выработки тока на борту автомобиля ВАЗ 2101 используется физическое явление электромагнитной индукции. Когда якорь, по которому проходит электрический ток возбуждения, вращается внутри статора, в его обмотке возникает электрический ток. Генератор классических моделей ВАЗ трёхфазный синхронный с электромагнитным возбуждением.

Как и на других автомобилях, генератор ВАЗ вырабатывает переменный ток. А все электроприборы автомобиля потребляют постоянный. Для его преобразования используется специальный выпрямитель. Парадокс объясняется тем, что генератор переменного тока значительно надёжнее, меньше и легче, чем постоянного. Получается, что дешевле и проще вырабатывать переменный ток и преобразовывать его в постоянный, чем сразу вырабатывать постоянный. Для преобразования переменного тока в постоянный применяют выпрямитель на шести кремниевых диодах.

Якорь, или ротор, вместе с валом и втулкой образующий сердечник электромагнита, вращается в двух шарикоподшипниках закрытого типа. Передний подшипник свободно сидит на валу ротора и запрессован в крышку агрегата. На валу ротора закреплён шкив с крыльчаткой вентилятора для охлаждения агрегата. Воздух засасывается в окна одной крышки и через окна другой выбрасывается наружу крыльчаткой.

Сердечник статора набран из пластин электротехнической стали. В пазах статора уложена трёхфазная обмотка. Фазные обмотки соединены в звезду с выводом нулевой точки для подключения реле контрольной лампы заряда аккумулятора. Для повышения электрической прочности статор пропитан лаком.

Конструктивно генератор классики ВАЗ 2101 установлен в моторном отсеке автомобиля, на корпусе двигателя справа, в нижней его части, вблизи радиатора. Он имеет регулировочное устройство, обеспечивающее надлежащее натяжение ремня. Клиновидный ремень соединяет валы генератора и водяного насоса со шкивом коленчатого вала двигателя ВАЗ 2101, который приводит их во вращение. На автомобиле ВАЗ 2101 агрегат не имеет регулятора напряжения. Для обеспечения работоспособности ему необходим внешний регулировочный блок.

Технические характеристики генератора ВАЗ 2101

Направление вращения ротора - правое.

Генератор Жигули ВАЗ 2101 - один из двух источников электричества на борту.

Поломки и ремонт

Если вы подозреваете, что генератор на ВАЗ 2101 не работает, проверьте это самостоятельно. Делается это так.

1. Запустите двигатель.
2. Откройте капот.
3. Вытяните ручку регулировки воздушной заслонки, доведя обороты двигателя до 1200–1300 в минуту.
4. Снимите плюсовую клемму с аккумуляторной батареи. Если двигатель заглох - агрегат неисправен.

То, что двигатель глохнет, свидетельствует, что он работает только от аккумулятора. Если вы заметили неисправность сразу после того как она возникла, и аккумулятор у вас свежезаряженный, можете проехать десяток-другой километров, пока аккумулятор не потерял мощность. Это позволит вам добраться до своего гаража или до ближайшего сервисного центра. Но не пытайтесь уехать далеко. Вы можете встать посреди дороги, и придётся проситься на буксир или вызывать эвакуатор.

Самая распространённая причина отказа генератора ВАЗ 2101 - слабое натяжение ремня, приводящего его ротор во вращение. Нормальным считается натяжение ремня, при котором прогиб в середине плеча между шкивом коленвала и шкивом водяного насоса при лёгком нажатии составляет 10–12 мм. Этот параметр вы без труда проверите самостоятельно. Изменяется он при неработающем двигателе с приложением небольшого усилия монтажной лопаткой. Мало кто меряет линейкой такой прогиб. Обычно всё бывает ясно на глаз.

Отрегулировать натяжение ремня труднее, чем констатировать отклонение параметра от нормы, но среднему владельцу ВАЗ 2101 вполне по силам. Имейте в виду, что перетягивать ремень не стоит. Это может привести к выходу из строя подшипников, в которых вращаются валы генератора и водяного насоса ВАЗ 2101.

Порядок производства работ таков.

1. Обесточьте электросистему автомобиля. Снимите минусовую клемму с аккумуляторной батареи.
2. Рожковым ключом ослабьте гайку крепления к регулировочной планке.
3. Используя монтажную лопатку в качестве рычага, отклоните агрегат в сторону от двигателя.
4. Добейтесь нормативного прогиба в середине плеча ремня между водяным насосом и коленвалом.
5. Зафиксируйте генератор. Закрутите гайку на регулировочной планке.

Нередко агрегат выходит из строя из-за чрезмерного износа щёток. Через них на якорь поступает напряжение возбуждения, то есть рабочая поверхность щётки постоянно трётся о контактную поверхность вала ротора и изнашивается. Изношенные щётки подлежат замене. Такую операцию любой автолюбитель может выполнить своими руками.

Процедура не требует снятия агрегата:

• обесточьте электросистему автомобиля; снимите клемму с минусового контакта аккумулятора;
• открутите винты крепления щёткодержателя; отсоедините его от устройства;
• убедитесь в том, что длина рабочей части щёток не превышает 12 мм;
• замените изношенные щётки;
• верните щёткодержатель на место.

Неисправность имеет особенность: проблема появляется постепенно. Контрольная лампочка на панели приборов сначала время от времени моргает, потом моргание становится частым, и, наконец, она начинает гореть постоянно, сигнализируя о поломке. Не доводите дело до полного отказа генератора, меняйте щётки своевременно.

Замена агрегата

Снять генератор с классической модели Жигулей несложно. Но он смонтирован в нижней части моторного отсека, под двигателем, и снимать его надо снизу. Это означает, что вам понадобится смотровая яма или эстакада. Подготовительная операция состоит в том, чтобы поставив автомобиль на яму и убрать защиту картера двигателя, если она есть. Также необходимо, открыв капот, снять минусовую клемму «масса» аккумуляторной батареи. Теперь всё готово для снятия.

Работы выполняются в следующем порядке. Отсоедините генератор вашего ВАЗ 2101 от электросистемы автомобиля. Открутите гайку крепления плюсовых проводов на генераторе. Отсоедините штекер щёток и штекер диодного моста.

Открутите на пару оборотов гайку крепления агрегата к регулировочной планке. Если есть такая возможность, используйте накидную головку и удлинитель с карданным шарниром. Отклоните генератор так, чтобы ремень провис на шкивах коленвала, водяного насоса и генератора ВАЗ 2101. Снимите ремень.

Спуститесь в яму. Ключом на 19 отверните большую гайку крепления. Болт, фиксирующий агрегат, находится в самой нижней части моторного отсека и подвергается воздействию ветра и воды, снега и грязи, поэтому он часто прикипает. Выбейте его молотком. Аккуратно снимите генератор с ВАЗ 2101.

Если предполагается ремонт, переходите к нему. Планируется замена - смонтируйте генератор на ваш ВАЗ 2101 в обратном порядке. Для подключения подсоедините штекеры и закрутите гайку крепления проводов.

Причиной замены генератора является сгорание его обмоток, межвитковое замыкание, старение корпуса, что приводит к поломке его, и т. д. иногда мощность генератора мала, и по этой причине его необходимо менять.

Случаются такие ситуации, что при модернизированию своей машины устанавливают мощные усилители и дополнительные гаджеты расходующие энергию, в таком случае стандартного генератора не хватает, и его необходимо менять на новый и мощный.

Теперь рассмотрим поподробнее на что можно поменять стандартный генератор Г – 221:

• Для начала можно использовать генератор с ВАЗ 2105, где выдает ток в 55 Ампер, но это не самый мощный вариант, он хорош, в тех случаях где не очень большое количество оборудование. Но он хорош тем что при его установке не нужно переделывать крепление на корпусе, стоит все го лишь немного переделать электрику под него.
• Следующим вариантом можно использовать генератор от ВАЗ – 2106, который выдает 55 Ампер, что опять же достаточно когда не очень много дополнительной электроники.
• Третьим вариантом будет стандартного генератора, на генератор ВАЗ 21074, он имеет маркировку 372.3701-03. Он может выдать примерно 73 Ампера, где аксессуаров может намного больше чем в предыдущих двух вариантов, установкой он достаточно не отличается от предыдущего варианта генератора.
• Четвертый вариант имеет вид установки генератора с такой машины как Нива, мощность у него около 80 Ампер, и он может удовлетворить очень даже большое количество электроники, дополнительных усилителей, и светодиодов. Установка требует побольше изменений нежели в других случаях.
• Последний вариант – состоит в том что стандартный генератор можно заменить на другие модели иномарок, гибридов, но чаще всего китайских генераторов. Эти пять способов – считаются самые распространенные.
• Теперь поговорим по конкретнее про установку генератора от ВАЗ 21074 на ВАЗ 2106(2101). Достаточно часто выбирают модель 2107-37011010, он хорош тем что для него можно достаточно легко найти запчасти. Достаточно много плохого пишут про реле-регулятор K1216EH1, оно плохо тем что реле не меняет зарядное напряжение на зависимую температуру окружающей среды.

Установка и подключение генератора с ВАЗ 2107

В установки ничего сложного нет, оно крепится как и стандартный генератор, но имеет другое подключение. Сейчас о нем и поговорим. Для начала нужно отсоединить, затем заизолировать провод под реле-регулятор. Все подключения самого генератора такое же как и в стандартном генераторе. Провод серого цвета нужно заизолировать и никуда не подключать, а провод желтого цвета подключить к клемму.

Для контрольной лампы можно использовать лампу от повторителя, которая имеет мощность 3 Вт, что бы ее подключить нужно провести к ней два провода – сдвоенный оранжевый, желтый.

Все кто использовал этот метод были довольны, зарядка в таком случае сохраняется при больших оборотах. И мощности хватает на хороший усилитель.