OBWÓD ZASILANIA
Prądnica samochodowa jest źródłem energii elektrycznej i służy do zasilania urządzeń elektrycznych pojazdu samochodowego oraz ładowania akumulatora podczas pracy silnika. Prądnica jest umocowana z boku silnika na specjalnym wsporniku i napędzana od silnika, przeważnie za pomocą paska klinowego.
a. Budowa prądnicy
Stojan stanowiący jednocześnie kadłub prądnicy ma kształt walca i jest wykonany ze stali. Z obu stron jest on zamknięty tarczami łożyskowymi (pokrywami), w których umieszczone są łożyska toczne twornika.
Bieguny stojana są to elektromagnesy, które służą do wzbudzania pola magnetycznego. Składają się one z nabiegunników i uzwojeń wzbudzenia.
Nabiegunniki wykonane z miękkiej stali są umocowane wewnątrz stojana. Nabiegunników w prądnicy samochodowej może być dwa lub cztery.
Uzwojenia wzbudzenia wykonane z izolowanego (emaliowanego) drutu miedzianego są nałożone na nabiegunniki i razem z nimi tworzą elektromagnesy. Prąd płynący w cewkach wytwarza (wzbudza) w nabiegunnikach pole magnetyczne. Uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle do uzwojenia twornika.
Twornik prądnicy składa się z wirnika, uzwojenia i komutatora.
Wirnik twornika w kształcie walca wykonany jest z pakietu blach z miękkiej stali naprasowanych na wałek wirnika, obracający się w łożyskach tocznych, umieszczonych w pokrywach kadłuba. Wzdłuż powierzchni obwodowej twornika wycięte są żłobki, w których nawinięte jest uzwojenie twornika.
Uzwojenie twornika wykonane jest z izolowanego drutu miedzianego. Końce poszczególnych sekcji uzwojenia są przy lutowane do odpowiednich działek komutatora.
Komutator, umieszczony na jednym końcu wałka twornika, jest to walec złożony z kilkunastu płytek (działek) miedzianych
odizolowanych od siebie płytkami z miki. O komutator opierajJ się dwie lub cztery szczotki. Spotyka się również prądnice] z trzema szczotkami, które jednak wychodzą już z użycia. Naj drugim końcu wałka twornika osadzone jest koło pasowe prąd-; nicy, wyposażone zwykle w skośne łopatki stanowiące wentylaJ tor wytwarzający strumień powietrza chłodzący prądnicę.
Szczotki wykonane z grafitu w kształcie klocków są umieszczone w trzymadłach szczotkowych (rys. 3-15), zamocowanych] na pokrywie kadłuba prądnicy. W celu uzyskania lepszego styku] są one dociskane do powierzchni komutatora sprężynami.'!
W prądnicach dwuszczotkowych jedna szczotka jest połączona ze stojanem prądnicy, a tym samym z masą pojazdu. Druga szczotka ma odizolowane wyprowadzenie i stanowi czynny bieądnicy. W prądnicach czteroszczotkowych jedna para szczotek jest połączona z masą, a druga stanowi biegun czynny.
b. Działanie prądnicy prądu stałego
podczas obracania się twornika w polu magnetycznym wzbudzanym przez bieguny stojana, jego uzwojenia przecinają linie pola magnetycznego, wskutek czego indukuje się w nich prąd. Ponieważ uzwojenia twornika przecinają linie pola magnetycznego raz w jednym, a raz w przeciwnym kierunku, powstaje w nich zawsze prąd zmienny. Komutator pośredniczący w przepływie prądu między uzwojeniem twornika a szczotkami przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku dzięki temu, że przepływ prądu zaindukowanego w każdej sekcji uzwojenia twornika do szczotek jest możliwy tylko wówczas, gdy szczotki będą się stykać z działkami komutatora połączonymi z końcami danej sekcji.
Gdy twornik prądnicy zacznie się obracać, uzwojenia jego przecinają linie słabego pola magnetycznego, wzbudzanego przez magnetyzm szczątkowy biegunów stojana, wskutek czego w uzwojeniach tych popłynie słaby prąd. Prąd ten zbierany przez nieruchome szczotki z wirującego komutatora popłynie częściowo na zewnątrz, a częściowo przez uzwojenia wzbudzenia.
Prąd płynący przez uzwojenia wzbudzenia magnesuje dodatkowo bieguny stojana, dzięki czemu wzmacnia się wzbudzane przez nie pole magnetyczne, co z kolei wpływa na wzmocnienie prądu indukowanego w uzwojeniach twornika. Trwa to do czasu całkowitego nasycenia magnetycznego biegunów stojana. Z tą chwilą napięcie na zaciskach prądnicy będzie zależeć od prędkości z jaką uzwojenia twornika będą przecinać linie pola magnetycznego, a więc od prędkości obrotowej twornika.
c. Niedomagania prądnicy
Najczęściej spotykane niedomagania prądnicy, ich przyczyny i sposoby usuwania d. Obsługa prądnicy przez kierowcę
Obsługa prądnicy przez kierowcę polega na utrzymywaniu jej w czystości, smarowaniu i sprawdzaniu jej części.
Czyszczenie komutatora. Drobne zanieczyszczenia (pył węglowy ze startych szczotek, kurz) usuwa się przedmuchując komutator sprężonym powietrzem (np. pompką do ogumienia), po uprzednim zdjęciu opaski metalowej zakrywającej okna w kadłubie prądnicy. Większe zanieczyszczenia zbiera się podczas ruchu prądnicy szmatką zwilżoną w nafcie. Szmatkę należy dociskać do obracającego się komutatora drewnianym klockiem o takiej samej szerokości jak komutator. Nie należy używać do czyszczenia komutatora benzyny ze względu na możliwość spowodowania pożaru w przypadku zaiskrzenia.
Opalenie komutatora usuwa się1 przyciskając do niego drewniany klocek obłożony drobnoziarnistym, szklanym papierem ściernym Nie należy używać korundowego papieru ściernego, ponieważ pył korundowy pozostający między dział-
Papier ścierny
Rozebrać prądnicę i wybrać mikanit między działkami komutatora na głębokość ok. 0,8 mm; w razie potrzeby od-
komutator
Szczotka
Sprężyna szczotki
kami może powodować zwarcia. Po oczyszczeniu komutatora należy go dokładnie przedmuchać.
Czysty i prawidłowo pracujący komutator powinien być koloru czerwono-brązowego.
Sprawdzanie szczotek. Co 3...6 tys. km sprawdzić, czy szczotki są odpowiednio długie i mocno dociśnięte do komutatora oraz czy swobodnie poruszają się w swoich trzymadłaeh. Szczotki starte (zbyt krótkie) wymienić na nowe, przy czym należy stoso wać tylko szczotki o twardości zalecanej przez wytwórnię dane, prądnicy. Szczotki zbyt miękkie szybko się zużywają, a zbyt' twarde powodują szybsze zużywanie komutatora i osłabienie prądu.
Docieranie nowych szczotek ma za zadanie dopasowanie ich do komutatora tak, aby przylegały do niego całą powierzchnią czołową. W tym celu trzeba owinąć komutator paskiem papieru ściernego (o tej samej szerokości co komutator), przy czym strona gładka papieru ściernego powinna być zwrócona do komutatora, a na stronie ściernej powinny opierać się szczotki. Po kilkakrotnym przeciągnięciu papieru ściernego szczotki będą dotarte do krzywizny komutatora. Po dotarciu trzeba komutator dokładnie przedmuchać.
Czyszczenie szczotek i ich trzymadeł. W przypadku zacinania się szczotek w trzymadłach należy je wyjąć i przemyć zarówno szczotki, jak i trzymadła benzyną (nieetylizowaną). Po oczyszczeniu i osuszeniu założyć szczotki z powrotem
lub pęknięte sprężyny wymienić na nowe o docisku zalecanym przez wytwórnię danej prądnicy.
Sprawdzanie zacisków śrubowych prądnicy. Sprawdzać czystość zacisków, odizolowanie ich od masy, zabezpieczenie podkładkami i dokręcenie. Źle dokręcone końcówki przewodów w zaciskach prądnicy mogą się obluzować podczas wstrząsów i przerywać przez to obwód.
Sprawdzanie i regulacja naciągu paska klinowego napędzającego prądnicę. Prawidłowo dobrany pasek klinowy powinien opierać się o boczne ścianki kół pasowych, a nie o dno ich wgłębienia . Pasek powinien być czysty i suchy. W przypadku zatłuszczenia paska przez smar wyrzucany z łożyska wentylatora należy pasek i wgłębienia w kołach pasowych przetrzeć szmatą zwilżoną benzyną (nieetylizowaną).
Pasek powinien być naciągnięty tak, aby po przyciśnięciu palcem w połowie między kołem pasowym silnika a kołem pasowym prądnicy ugiął się o 10...20 mm . Zbyt mocno naciągnięty pasek ściera się i wyciąga oraz może być przyczyną
Sprawdzanie sprężyn dociskających szczotki. Szczotki zbyt słabo dociskane przez sprężyny powodują osłabienie i nierówno-mierność prądu wytwarzanego przez prądnicę, a zbyt mocno dociśnięte - szybko się zużywają i powodują przegrzewanie komutatora, o czym świadczy "niebieski na nim nalot. Osłabione zniszczenia łożyska prądnicy, a zbyt luźno naciągnięty pasek ślizga się i może nawet spaść z kół pasowych.
Naciąg paska reguluje się przez odchylenie ramienia, na którym jest umocowana prądnica lub przez obrócenie kadłuba prądnicy, po uprzednim zluzowaniu śrub mocujących albo tez przez usuwanie podkładek między dwudzielnym kołem paso-1 wym. Po wyregulowaniu naciągu paska należy śruby dokręcić 1 i ponownie sprawdzić naciąg paska.
Podczas regulacji naciągu oczyścić koła pasowe i pasek.
Smarowanie prądnicy. Prądnice, których wałek twornika jest ułożyskowany w łożyskach tocznych, smaruje się co około 15 tys. km przebiegu, podczas przypadającej w tym czasie obsługi technicznej. W tym celu trzeba prądnicę rozebrać, przemyć łożyska i tarcze łożyskowe, po osuszeniu napełnić je smarem i złożyć.
Prądnice z łożyskami ślizgowymi smaruje się podczas każdej pierwszej obsługi technicznej (OT-1), wpuszczając do smarowni-czek po kilka kropel oleju.