Пошук несправностей у системі електропостачання КамАЗ

Аналіз відмов у системі електропостачання

Основними причинами відмов у системі електропостачання є:

• - механічні причини (ушкодження струмопровідних деталей, їх ізоляції та корозія контактних поверхонь, зношування деталей механізмів);
• - відхилення зовнішніх умов від нормальних (підвищення температури, вологості або запиленості середовища);
• - перевищення допустимого електричного навантаження за напругою або струмом.

У системі енергопостачання під час експлуатації автомобіля виникають механічні та електричні несправності, які спричиняють порушення роботи приймачів електричної енергії всіх інших систем електрообладнання.

Механічні несправності визначають зовнішнім оглядом і шумом під час роботи.

Електричні несправності визначають за показаннями контрольних приладів.

У період експлуатації автомобіля виникають такі несправності системи енергопостачання.

Не працюють усі приймачі електричної енергії

Ознаки несправності:

• - не горять лампи системи освітлення;
• - не працює звуковий сигнал;
• - не вмикається стартер;
• - стрілка амперметра не відхиляється у бік розряду при включенні приладів.

Причини несправності: несправна або повністю розряджена акумуляторна батарея, а батарея не вмикається в мережу

Всі приймачі працюють з малою потужністю при непрацюючому двигуні

Ознаки несправності:

• - Стартер не обертається;
• - лампи освітлення горять з неповним розжаренням;
• - звуковий сигнал звучить слабо;

Порушення нормальної роботи всіх приймачів електричної енергії

Причини несправності:

• - Сильно розряджена акумуляторна батарея;
• - підвищений опір у контактних з'єднаннях наконечників проводів на виводах батареї, рамі автомобіля, на затискачах вимикача батареї, тягового реле стартера, амперметра;
• - сильне підгоряння контактних поверхонь вимикача батареї.

Акумулятор не заряджається

Ознаки несправності:

- під час роботи двигуна на будь-якій частоті обертання колінчастого валу амперметр показує розрядний струм.

Причини несправності:

• - Обрив або слабкий натяг ременя приводу генератора, обрив у ланцюгу, що з'єднує генератор та акумуляторну батарею (виведення “-1-” генератора та плюсовий вивід батареї);
• - обрив ланцюга збудження генератора;
• - замикання на корпус ланцюга збудження генератора, несправний генератор;
• - несправний регулятор напруги.

Акумулятор не заряджається

Ознаки несправності:

• - амперметр показує малу силу зарядного струму при розрядженій батареї на будь-якій частоті обертання колінчастого валу двигуна;
• - при включенні фар сила зарядного струму різко зменшується або амперметр показує розрядний струм;
• - різке коливання стрілки амперметра.

Причини несправності:

• - Неправильно налаштовано регулятор напруги;
• - слабкий натяг ременя приводу;
• - замаслювання або знос шківа генератора;
• - нещільний контакт у зарядному ланцюгу або ланцюгу збудження генератора.

Велике коливання стрілки амперметра спостерігається при замасливании контактних кілець і зависанні щіток генератора, коли при вібрації двигуна автомобіля періодично порушується і відновлюється контакт між щітками і кільцями ротора, в з'єднаннях нещільно закріплених наконечників проводів в ланцюзі збудження генератора.

Акумулятор перезаряджається

Ознаки несправності:

• - при тривалій роботі двигуна амперметр постійно показує зарядний струм, і стрілка його не встановлюється на нульовий поділ шкали навіть при повністю зарядженій акумуляторній батареї;
• - при збільшенні частоти обертання колінчастого валу відбувається значне збільшення сили зарядного струму, що спричиняє відхилення стрілки за граничне значення шкали амперметра;
• - сильне газоутворення в електроліті акумуляторів;
• - швидке зменшення рівня електроліту в акумуляторах;
• - збільшення яскравості світіння ламп освітлення на середній і великій частоті обертання колінчастого валу двигуна;
• - малий термін служби ламп освітлення.

Причини несправності:

• - несправність або неправильне регулювання регулятора напруги;
• - замикання між собою проводів, підключених до висновків “-+-” та “Ш” генератора.

У разі замикання на корпус виведення “Ш” генератора або затискання регулятора Ш відбудеться відключення регулятора напруги.

В результаті напруга генератора зі збільшенням частоти обертання може досягти надмірно великого значення, небезпечного для ламп та інших приймачів електричної енергії.

Системи електропостачання автомобілів з генераторами змінного струму та безконтактно-транзисторними регуляторами напруги (якою є система автомобілів КамАЗ, що розглядається) відрізняються високою надійністю в роботі за умови суворого дотримання правил їх експлуатації.

Зокрема, необхідно контролювати стан та кріплення проводів на затискачах генератора, регулятора напруги та акумуляторної батареї.

Робота генератора при відключеному від виведення "-+-" дроті призводить до збільшення частоти обертання до зростання напруги на випрямному блоці, що в свою чергу може призвести до виходу його з ладу, пошкодження регулятора напруги.

Підвищення напруги генератора може відбутися і в разі відключення акумуляторної батареї її вимикачем під час роботи генератора.

До виходу з ладу силового транзистора регулятора напруги призводить замикання його висновків “-+-” та “Ш”.

Особливу небезпеку для генераторної установки змінного струму є підключення до них акумуляторної батареї у зворотній полярності. Це призводить до виходу з діодів випрямного блоку.

Побудова оптимального алгоритму пошуку несправностей

Більшість відомих і використовуваних в даний час методів побудови оптимальних програм діагностування базується, як правило, на обліку статистичних даних надійності елементів системи та трудомісткості перевірок.

Для реалізації цих методів необхідно мати достовірні дані про ймовірність відмов елементів системи та про середні витрати часу при здійсненні

різних перевірок. Для отримання таких даних попередньо проводять хронометрування трудомісткості перевірки кожного елемента системи.

Під час хронометрування слід враховувати, що підготовка до перевірки іноді займає більше часу, ніж сама перевірка.

Це викликано тим, що доступ до окремих приладів системи електропостачання на автомобілі КамАЗ утруднений.

Тому при хронометруванні перевірок необхідно враховувати час на підготовку до перевірки, проводиться хронометрування трудомісткості перевірки наступних елементів системи:

П0 — перевірка працездатності системи за амперметром

Пустити двигун, встановити середню частоту обертання колінчастого валу, включити фари, по амперметру зробити висновок про стан (несправний або справний) системи електропостачання.

Якщо амперметр показує розрядний струм, це означає, що генераторна установка несправна. Час для перевірки близько 1 хв;

П1 - перевірка вимикача приладів та стартера

Відвернути гайку кріплення вимикача, вивернути два ліві гвинти нижньої облицювальної панелі, що закриває доступ до виводів вимикача, та витягти вимикач приладів та стартера.

Потім з'єднати один затискач контрольної лампи з "масою", а другий - з виведенням "ВК" вимикача. Ключ під час перевірки перебуває у першому положенні. Якщо лампа не горить, це означає, що результат перевірки П1 є негативним. Час перевірки 2-5 хв;

П2 — перевірка дроту, що з'єднує виведення “ВК” вимикача приладів та стартера з виведенням “+“ регулятора напруги

Підняти передню лицювальну панель кабіни, підключити контрольну лампу до виведення “+” регулятора, а другим затискачем – до “маси” автомобіля. Ключ при цьому повинен знаходитись у першому положенні. Час перевірки 2-5 хв;

П3 - перевірка регулятора напруги

Підняти передню лицювальну панель кабіни, підключити контрольну лампочку до виведення “Ш” регулятора, а другим затискачем – до “маси” (рис. 17) автомобіля.

При цьому "маса" увімкнена, і ключ знаходиться в першому положенні. Час перевірки 2-5 хв;

П4 — перевірка з'єднувального дроту між виведенням “Ш” регулятора напруги та реле відключення обмотки збудження (рис. 18)

Включити "масу", поставити ключ у перше положення і підняти передню лицювальну панель кабіни, потім з'єднати один затискач контрольної лампи з "масою", а другий - з гніздом з'єднувального штекера (до нього підходить жовтий провід). Час перевірки 2-5 хв;

П5 - перевірка реле відключення обмотки збудження

Включити "масу" ключ поставити в перше положення, підняти передню панель облицювальну кабіни, з'єднати контрольну лампу з "масою" і з виведенням "2В" реле мал. 19, середній висновок, відходить жовтий провід).

Час перевірки 2-5 хв;

П6 - перевірка дроту від реле до генератора

Підняти кабіну, підключити контрольну лампу до “маси” та до виведення “Ш” генератора (підходить жовтий провід, рис. 20).

Для зручності штекер з виведенням “Ш” можна вийняти з гнізда генератора.

Час перевірки 3-5 хв.

Під час перевірки “маса” увімкнена, ключ знаходиться в першому положенні;

П7 - перевірка генератора

Підняти кабіну, підключити контрольну лампу до “маси” та до виведення “+“ генератора (відходить червоний провід, рис. 5). Під час перевірки двигун має працювати на середній частоті обертання. Час перевірки 3-5 хв;

П8 - перевірка проводів від генератора до запобіжника на силу струму 60 А

Пустити двигун, встановити середню частоту, підключити контрольну лампу до “маси” та до “1А” запобіжника (підходить червоний провід). Час перевірки 1-2 хв;

П9 - перевірка запобіжника на силу струму 60 А

Пустити двигун, встановити середню частоту обертання колінчастого валу, потім відкрити середню панель приладів і з'єднати контрольну лампу з "масою" та з виведенням "1 Ж" запобіжника (відходить червоний провід). Час перевірки 1-2 хв.

Якщо під час перевірки П1 контрольна лампа горить, то елемент Х1 справний і відповідно справні усі попередні елементи.

Якщо контрольна лампа не горить, то несправність знаходиться в одному з елементів, що стоять до Х1+1.

При хронометруванні перевірок встановлено, що час на проведення однієї перевірки відрізняється від часу проведення іншої перевірки незначно.

Тож доцільним методом пошуку несправності буде метод середньої точки, згідно з яким при кожній перевірці група неперевірених елементів ділиться на дві підгрупи, що містять приблизно однакову кількість елементів.

Отже, припустимо, що амперметр показує розрядний струм при працюючому двигуні (протягом усього часу роботи двигуна). Отже, генераторна установка несправна.

Перший виконують перевірку П5. Якщо результат цієї перевірки негативний, отже, несправність слід шукати серед елементів Х₁..Х₅. ділимо ці елементи ще дві підгрупи, виконуючи перевірку П3.

Якщо результат перевірки П3 є позитивним, то, виконавши перевірку П4, визначають несправний елемент системи.

Якщо результат перевірки П4 є негативним, значить, несправний четвертий елемент — провід від регулятора напруги до реле відключення обмотки збудження.

При позитивному результаті перевірки П4 несправний п'ятий елемент — реле.

Коли результат перевірки П3 негативний, слід виконати перевірку П2. Позитивний результат перевірки П2 свідчить про несправність третього елемента – регулятора напруги.

У разі негативного результату перевірки П2 слід виконати перевірку П1.

Якщо результат перевірки П1 негативний, то несправний перший елемент — вимикач приладів та стартера.

Позитивний результат перевірки П1 вказує на несправність другого елемента — дроти від вимикача до регулятора напруги.

Якщо перша перевірка П5 дала позитивний результат, невиправність слід шукати серед елементів Х6...Х10.

Потім слід виконувати перевірку П8, позитивний результат якої вказує на те, що несправність слід шукати серед елементів Х9 та Х10.

Тому виконують перевірку П9, негативний результат якої свідчить про несправність елемента Х9, а позитивний – на несправність елемента Х10 (дев'ятий елемент – запобіжник на силу струму 60 А, десятий – провід від запобіжника до амперметра).

Якщо друга перевірка П8 дала негативний результат, слід виконати перевірку П6.

Негативний результат цієї перевірки вказує на несправність елемента Х6.

Після позитивного результату перевірки П6 треба виконати перевірку П7, негативний результат якої вказує на несправність сьомого елемента — генератора, позитивний результат — на несправність восьмого елемента — дроту від генератора до запобіжника.

Отже, отримуємо алгоритм пошуку несправності в системі енергопостачання, завдяки якому для відшукання несправного елемента системи достатньо виконати чотири перевірки замість десяти можливих.

• Х1 – вимикач приладів та стартера
• Х2 – провід від вимикача до регулятора напруги
• Х3 – регулятор напруги
• Х4 - провід від регулятора напруги до реле відключення обмотки збудження
• Х5 – реле
• Х6 – дріт від реле до генератора
• Х7 – генератор
• Х8 - провід від генератора до запобіжника.
• Х9 – запобіжник на силу струму 60А
• Х10 – провід від запобіжника до амперметра