Особенности ремонта и обслуживания генераторов для электромобилей

Устройство электрокара

Электрические автомобили имеют очень простое устройство. Конечно, для управления оборотами мотора, контроля уровня заряда и других функций требуется довольно мощный компьютер. Именно через него водитель взаимодействует с машиной, каждый раз нажимая на педаль газа.

Компьютер выводит информацию об автомобиле на экран, принимает команды водителя и так далее. И электроника в этом случае является самым сложным элементом.

Если же говорить о механической части, то устройство электромобиля сведено к минимуму, аккумулятор питает двигатель, который крутит колеса непосредственно или через редуктор.

Разновидности электромобилей

Учитывая довольно быстрые темпы развития электромобилей, стоит отметить, что уже сегодня существуют разные их виды. Во-первых, они классифицируются по типу кузова и назначению:

• Легковые автомобили для частного использования (седаны, паркетники, хэтчбеки и так далее).
• Грузовые – электрические транспортные средства для перевозки грузов.
• Служебные – выполняющие определенные задачи, такие как погрузчики, муниципальные автомобили и так далее.
• Общественный транспорт – электробусы, электропоезда и так далее.

Во-вторых, данный вид ТС можно подразделить по типу батарей:

• Li-ion батареи – самый распространенный вид аккумуляторов для электрокаров.
• Машины на суперконденсаторах – в настоящее время ведутся разработки данного вида накопителя электроэнергии. У него есть масса особенностей и довольно неплохие перспективы. Однако пока это лишь прототип.

Это два основных вида батарей, которые имеют перспективы.

Незначительные, но весьма эффективные конструктивные решения. Смещение оси коленчатого вала. Борьба с потерями трения

Незначительные изменения конструкции двигателя позволяют заметно снизить потери трения. Этот специфический источник потерь мощности является самым серьезным. Шатун, связанный с поршнем и коленчатым валом, во время работы воздействует на поршень под разными углами. Чем больше угол между осью шатуна и осью поршня – тем выше силы, которые действуют в направлении перпендикулярном оси цилиндра. Эта сила прижимает поршень к поверхности цилиндра, создавая значительные силы трения. Конструкторы ДВС сместили на небольшое расстояние ось коленчатого вала. Таким способом был уменьшен максимальный угол воздействия шатуна на поршень. Это существенно понизило величину потерь трения. На двигателях Prius используют «сдвинутые» коленчатые валы. Такая конструкция нашла применение в ДВС не только гибридных автомобилей.

Отметим еще одну особенность ДВС гибрида. Максимальные обороты двигателя Prius существенно ниже, чем на других автомобилях. Так, максимальные обороты ДВС таких ТС соответствуют: К10 – 4000, К11 – 4500 (об/мин). Такое решение снижает нагрузки на все элементы двигателя, что позволяет изготавливать их меньшими размерами. Это положительно сказывается на весе агрегата и работает против потерь трения.

Сборка генератора

Перед сборкой генератора необходимо очистить детали от загрязнений. Металлические части лучше промыть бензином, обмотки и другие сложные детали промыть воздухом из компрессора.

Новый подшипник напрессовывается на ротор с помощью оправки. В ее качестве можно использовать головку или трубку с диаметром, совпадающим с размером внутреннего кольца подшипника.

Перед установкой задней и передней крышки необходимо проконтролировать состояние посадочных мест подшипников. Недопустимо наличие на них повреждений или задиров.

При наличии трещин в крышке необходимо заменить их новыми. Также подлежат замене болты и гайки ненадлежащего качества.

Неисправности генератора

Зарядные станции

Порядок обслуживания бензогенератора

Одно из ключевых правил техники безопасности гласит: перед тем, как начинать ремонт или обслуживание любых электрических установок, необходимо отключить двигатель.
Техническое обслуживание бензинового генератора осуществляется следующим образом:

Откручивается пробка маслоналивного отверстия, через которое масло подается внутрь. В отверстие вставляется специальный щуп. Если уровень масла ниже минимума, следует долить необходимое количество.

Осуществляется исключительно при прогретом двигателе. Последовательность действий:

1. Электрогенератор ставится под углом. Наклон должен быть в сторону слива масла;
2. Откручивается пробка сливного отверстия, отработанное масло сливается;
3. После слива пробка заворачивается, генератор ставится в ровное положение;
4. Через маслоналивное отверстие свежее масло подается внутрь. Уровень проверяется щупом. Оптимальный уровень – верхняя отметка на щупе;
5. Пробка маслоналивного отверстия закручивается. Если есть пролитое масло, его необходимо собрать;
6. Слитое масло по возможности утилизируется.

Раз в 50-100 моточасов проверяются свечи зажигания. Перед проверкой сначала снимается провод, затем выкручивается сама свеча. По мере надобности электроды очищаются щеткой, при наличии повреждений свеча меняется. По необходимости регулируется расстояние между электродами. Собирается в обратном порядке.

Также проверяется топливный бак. При обнаружении нарушений герметичности стоит вызвать специалистов.

Топливный фильтр можно очистить своими руками. Для этого необходимо закрутить кран, вытащить фильтр и кольцо, тщательно промыть негорючим растворителем, просушить и собрать заново. После этого повернуть кран, проверяя герметичность.

В случае если воздушный фильтр генераторной установки загрязнен, объем воздуха, прогоняемого через карбюратор, сокращается. Если электрогенератор эксплуатируется при повышенном уровне пыли, очистка фильтров должна производиться чаще, чем указано в инструкции.

При очистке фильтрующего элемента запрещается пользоваться бензином либо иной легковоспламеняющейся жидкостью. В противном случае возрастает риск возгорания и даже взрыва. Для очистки можно использовать любой негорючий растворитель.

Эксплуатация бензинового электрогенератора при отсутствии системы фильтрации запрещается. Нарушение приводит к раннему износу мотора, поломкам, заменам.

1. Снимаются крепления крышки. Снимается крышка.
2. Внутри два фильтра – губчатый и бумажный. Их необходимо тщательно проверить на предмет повреждений и разрывов. При их наличии элементы подлежат замене.
3. Губчатый элемент промывается в теплой воде. В воду добавляется мыльный раствор либо моющее средство. После этого элемент необходимо промыть в негорючем растворителе и просушить. После просушки он смачивается в моторном масле. Излишек масла удаляется, в противном случае двигатель в момент первого запуска задымит.
4. Для очистки от пыли бумажного элемента можно продуть его сжатым воздухом либо постучать по достаточно твердой поверхности. Использовать щетку или подобные механические средства для удаления загрязнений запрещается. При слишком сильном уровне загрязнения элемент необходимо заменить.
5. Монтаж фильтра происходит в обратном порядке.

Советы и рекомендации.

Следует учитывать, что есть вещи, которые может проверить и заменить любой пользователь с определенными навыками, и есть вещи, в которых может ориентироваться лишь сервисный специалист с достаточной квалификацией.

Заменить или почистить фильтр, протереть корпус миниэлектростанции от пыли и провести может каждый. Работу с топливной системой следует оставить специалистам.

При попытке самостоятельного ремонта топливопровода можно усугубить поломку либо спровоцировать возгорание.

Все работы по обслуживанию бензиновых генераторов проходят только при выключенном приборе. Данное требование является общим для всех электроприборов.
Сам встроенный генератор не требует проведения каких-либо сложных работ, замен запчастей и расходников и т.д. Достаточно периодически очищать от пыли и грязи ребра охлаждения.

Производя долив или замену масла, запрещается пользоваться маслами различающихся марок и сторонних производителей.
Проведение всех необходимых работ и соблюдение техники безопасности продлят срок работы оборудования и улучшат качество его работы.

Проверка и замена щеток генератора

Проверку и замену щеток генератора можно проводить, не снимая генератор с автомобиля.

1. Отсоединить провод от клеммы «минус» аккумуляторной батареи.

2. Отсоединить провода от трех выводов генератора (рис.3.14).

3. Снять заднюю крышку, отжав три защелки (рис.3.15).

4. Вывернуть два винта 1 и снимите щеткодержатель 2 с регулятором напряжения в сборе (рис.3.16).

5. Проверить легкость перемещения щеток в щеткодержателе. Если щетки заклинило, необходимо заменить щеткодержатель в сборе. Замене подлежат и щетки со сколами, трещинами или другими дефектами.

6. Проверить величину «а» выступания щеток из щеткодержателя. Если величина «а» выступания щеток в свободном состоянии меньше 4,5 мм, необходимо заменить щеткодержатель в сборе с регулятором напряжения (рис.3.17).

Портативные генераторы с синусоидальным выходом

Некоторыми примерами инверторных генераторов, которые имеют чистый синусоидальный выход, являются модели  Champion 9200 Вт / 11500 Вт,  Generac iQ2000 и Honda  EU2200i  и  EU7000iAT1 .

Другая важная вещь, которую необходимо знать при выяснении того, подходит ли конкретный генератор, заключается в том, что защитная функция батареи электромобиля требует чтобы генератор был заземлен. Во многих случаях корпус генератора будет выступать в качестве достаточного заземляющего элемента. Например модели Champion и Generac считаются правильно заземленными для зарядки электромобиля.

В некоторых случаях, система зарядки электромобиля будет чувствовать, что генератор не имеет истинного заземления и не будет заряжаться.

Для генераторов Honda это определенно так. Чтобы исправить это, вам понадобится специальный  переходник,  который соединяет заземление и нейтраль с резистором. Вы также можете просто использовать медный провод для соединения земли и плавающей нейтрали.

Для некоторых генераторов вы действительно можете заземлить генератор, вбивая металлический стержень в землю и подключая его.

Использование генератора, который обеспечивает мощность, менее 1500 Вт не поможет вам продвинуться далеко вперед в зарядки батареи.

После того, как вы определили, что ваш генератор является инверторным, который обеспечивает чистую и стабильную энергию с чистой синусоидальной волной и что он имеет достаточное заземление, вы должны точно знать, как заряжать ваш электромобиль.

Самая важная вещь, которую нужно знать, это то, что вы всегда должны начинать с минимально возможной скорости зарядки, а затем медленно настраивать до 28-30 ампер.

Это просто облегчит работу двигателя и предотвратит перегрузку.

По умолчанию например батарея автомобиля «Tesla» будет пытаться получить напряжение 40 А / 240 В или 10000 Вт от розетки NEMA 14-50, поэтому важно уменьшить ток, прежде чем пытаться подключить генератор. Другие электромобили, такие как Chevy Volt и Nissan Leaf, например, также могут быть заряжены таким же способом в крайних случаях

Те же предостережения относительно чистой энергии синусоидального инвертора, возможной необходимости заземления и регулировки силы тока будут по-прежнему применяться.

Включение генератора с ручным запуском

Прежде чем включать заправленный генератор, нужно:

1. Выбрать хорошо вентилируемое место.
2. Установить генератор строго горизонтально.
3. Отключить от него нагрузку.
4. Подключить заземление.

После этого последовательно выполнить следующие операции:

1. Открыть установленный на выходе из топливного бака кран.
2. Специальной воздушной заслонкой ограничить подачу воздуха.
3. Несколько раз, плавно потянув пусковой шнур на себя, смазать двигатель.
4. Включить «зажигание».
5. Резко потянуть пусковую ручку.
6. Если двигатель не завелся, повторить операцию 2–3 раза.
7. После запуска плавно вернуть шнур в исходное положение.
8. По мере прогрева двигателя открыть воздушную заслонку.
9. Включить электрический генератор.
10. Проверить наличие напряжения на установленных приборах.

Так как топливная система нового генератора заполнена воздухом, если не получилось запустить генератор после 2–3 попыток, нужно стравить воздух на топливном фильтре и карбюраторе.

Виды

Отдохнули? Замечательно! Тогда снова к теории

Что еще интересного применено в трансмиссии? Использование цепной передачи довольно необычно, но все обычные автомобили имеют шестеренчатые редукторы между двигателем и осями. Их цель состоит в том, чтобы позволить двигателю вращаться быстрее, чем колеса, и также увеличивать произведенный двигателем крутящий момент к большему крутящему моменту на колесах. Отношение, с которым скорость вращения уменьшена и крутящий момент увеличен – обязательно то же самое (пренебрежем трением) из-за закона сохранения энергии. Отношение называют «полным передаточным числом». Полное передаточное число Prius в К11–3.905. Оно получается так:

PSD Prius К30 в разрезе коробки

• цепное колесо с 39 зубами на выходном валу PSD приводит в движение цепное колесо с 36 зубами на первом промежуточном валу через бесшумную цепь (так называемую цепь Морзе);

• шестерня с 30 зубами на первом промежуточном валу связана и приводит в движение шестерню с 44 зубами на втором промежуточном валу;

• шестерня с 26 зубами на втором промежуточном валу связана и приводит в движение шестерню с 75 зубами на входе дифференциала;

• значение выхода дифференциала к двум колесам – такое же, как вход дифференциала (они фактически идентичны, кроме тех случаев, когда происходит движение в повороте).

Если мы выполним простую арифметику 36/39 × 44/30 × 75/26, то получим (с точностью до четырех значащих цифр) полное передаточное число – 3,905.

Почему используется цепной привод? Потому что это позволяет избежать осевого усилия (сила, направленная вдоль оси вала), которая возникала бы при применении обычных косозубых шестерен, используемых в автомобильных трансмиссиях. Этого можно было бы также избежать при использовании прямозубых шестерен, но они весьма шумны в работе. Осевое усилие не проблема на промежуточных валах и может быть уравновешено коническими роликовыми подшипниками. Однако это не так просто реализовать на выходном валу PSD.

Нет ничего необычного в дифференциале, осях и колесах Prius. Как в обычном автомобиле, дифференциал позволяет внутренним и внешним (по отношению к направлению поворота) колесам вращаться с разными скоростями при повороте. Оси передают крутящий момент от дифференциала к ступицам колес и включают сочленение, позволяющее колесам перемещаться вверх и вниз вслед за подвеской. Колеса изготовлены из легкого алюминиевого сплава и оснащены шинами высокого давления с низким сопротивлением качению. Шины имеют радиус качения приблизительно 11,1 дюймов, при котором на каждый оборот колеса автомобиль перемещается на 1,77 м. Необычен только размер штатных покрышек на К10 и К11. На таких ТС он соответствует: 165/65–15. Это довольно редкий размер резины в России. Многие продавцы даже в специа­лизированных магазинах на полном серьезе убеждают, что такой резины не существует в природе. На К20 применяется уже более популярная размерность резины: 185/60–15.

Перед тем как расстаться сегодня, зададим читателю интересный вопрос: что отсутствует в конструкции Prius, что обязательно есть в любом обычном автомобиле? С удовольствием ответим. В нем нет:

• никакой ступенчатой коробки передач, ни ручной, ни автоматической – Prius не использует ступенчатые передачи;

• никакого сцепления или трансформатора – колеса всегда жестко связаны с ДВС и моторами/генераторами;

• стартера – запуск ДВС производится с помощью MG1 через шестерни в устройстве распределения мощности;

• генератора переменного тока – электроэнергия производится моторами/генераторами по мере необходимости.

Поэтому устройство гибридного привода Prius фактически не намного больше, чем у обычного автомобиля. Кроме того, новые и незнакомые части, такие, как мотор/генераторы и PSD, имеют более высокую надежность и более длительный срок службы, чем те, которые были устранены инженерами гибрида из конструкции традиционных ТС в пользу названных агрегатов.

Сегодняшней работой мы закончили общее описание устройства Prius. Можно сказать, что говорили об особенностях автомобиля, неподвижно стоящего на парковке. В следующий раз мы его заведем и будем эксплуатировать в разных режимах. С точки зрения конструкции ТС мы перейдем от статического анализа узлов и агрегатов этого удивительного автомобиля к изучению его особенностей в динамике. Будем изучать, как взаимодействуют разные узлы и агрегаты в различных режимах эксплуатации автомобиля Prius. Коснемся и других вопросов, если, конечно, успеем.

Способы устранения поломок

Бензогенератор работает с перебоями

О неисправности регулятора сигнализирует ситуация, когда плавают обороты бензогенератора под нагрузкой, имеются перебои с запуском холодного и горячего двигателя. Если не предпринимать меры, ситуация усугубится преждевременным износом внутренних узлов и выходом прибора из строя.

Регулировка частоты бензинового генератора способна решить проблему, но проводить ее нужно грамотно. В работе потребуется тестер для замера частоты и длинная отвертка с крестовым наконечником. Соблюдение приведенного алгоритма действий позволит выполнить техническое обслуживание электростанции быстро и безопасно:

• Первым делом нужно разобрать карбюратор, чтобы получить доступ к топливным жиклерам. Затем, используя компрессор, аккуратно продувают жиклеры, каналы и эмульсионную трубку.
• Следующая задача – отыскать винт количества и выставить дроссельную заслонку таким образом, чтобы минимальное значение зазора составляло 1,5 мм. По завершению манипуляции проверяют параметры на выходе. Значение должно не выходить за рамки диапазона 210-235 В. Оптимально достичь баланса между количеством выдаваемых оборотов и напряжением.
• Далее нужно поработать с винтом качества смеси для устранения перебоев во время холостого хода. Его находят в специальном отверстии, закручивают до упора, а затем послабляют на два-три оборота. В процессе регулировки следят, чтобы функционирование прибора при холодном запуске двигателя или на холостом ходу протекало без проблем.

Нарушение приведенного порядка работы приведет к снижению эффективности регулировки, и мастер не добьется поставленной цели. Если же алгоритм соблюден, дальнейших перебоев не возникнет. Убедиться в правильности регулировки поможет простой тест. Нужно поставить чистую свечу, включить бензогенератор на пару минут и оценить ее состояние. Наличие нагара – признак того, что регулировку нужно продолжить путем постепенного откручивания и закручивания болтов. Если же свеча чистая, проверка считается пройденной и устройство готово к дальнейшей эксплуатации.

Проблемы с двигателем внутреннего сгорания.

Причинами этого может быть следующее:

• Отсутствие необходимых для работы двигателя элементов – топлива, масла, незагрязнённого воздушного фильтра. Наличие этих компонентов является залогом хорошей работы бензогенератора, при их отсутствии срабатывает защитный механизм и аппарат глохнет.
• Отсутствует искра зажигания. Устранить неполадку можно следующим образом: с помощью специального ключа выкрутить свечу, затем, используя наждачную бумагу и железную щётку, счистить образовавшийся нагар, который появляется при использовании некачественного топлива, вследствие его неполного сгорания. Затем необходимо протереть свечу бензином или спиртом, дать ей высохнуть. После этого следует вновь проверить наличие искры зажигания и попытаться запустить генератор.
• Недостаточно отрегулированный карбюратор, возникновение копоти при работе генератора не в полную силу. Проблему поможет решить дополнительная регулировка карбюратора.
• Прочие серьёзные поломки генератора.

Проблемы в работе электрогенератора обычно возникают из-за отсутствия напряжения, возникающего в силу целого ряда причин. Это может быть отсутствие контакта, неисправность щёток, выгорание конденсаторов, блоков ШИМ и т.п. Если наблюдаются скачки напряжения при постоянных показателях оборотов мотора, то, скорее всего, дело в неисправности регуляторов возбуждения. Необходимо разобрать аппарат, чтобы выяснить точную причину отказа его от работы.

Затруднённый запуск двигателя обычно свидетельствует о его неисправностях. Своевременно обнаружить причину – значит предотвратить её дальнейшее развитие и пресечь негативное влияние на работу агрегата.

Нередко причиной неисправности выступают сразу несколько взаимосвязанных факторов. В этом случае устранять их приходится комплексно.

Чаще всего обстоятельствами, препятствующими нормальному запуску двигателя, выступают:

Плохо работающая система зажигания. Здесь возможны следующие варианты:

Проблемы со свечой зажигания: слишком большое или слишком маленькое расстояние между электродами (необходимо расположить электроды на оптимальном расстоянии), нарушение изоляции (поможет замена свечи на новую), образование сильного нагара (необходима тщательная очистка свечи);

Проблемы с катушкой зажигания: нарушение изоляции или разрыв обмотки (необходима замена), неправильное соединение элементов схемы или перебои в её работе (при невозможности устранить неисправность микросхемы необходима её замена).

Плохо работающая топливная система

Причины и способы устранения:

• Отсутствие топлива в баке (необходимо заправить бак);
• Засорение или пережатие топливного шланга (необходима тщательная прочистка или полная замена шланга);
• Попавший в топливный шланг воздух (проверить прочность соединений, при необходимости – подтянуть);
• Бензин низкого качества или разбавленный водой (залить более качественное топливо);
• Проблемы с карбюратором: поломка, попадание в него топлива или мусора. Проблему решит разбор и прочистка карбюратора. Также причина может быть в неправильно установленной дроссельной заслонке, что решается тщательной регулировкой данной детали.

Проблемы в основных узлах двигателя

Причины и способы устранения:

• Плохо затянутые болты крепления головки цилиндра (плотнее затянуть)
• Износился поршень, поршневые кольца или цилиндр (нужен ремонт или полная замена)
• Плохой контакт между рабочими фасками и сёдлами (необходим ремонт)
• Заедающий клапан (необходим ремонт)
• Зазор между клапанами, величина которого отличается величины зазора, предусмотренной для данной модели (необходима тщательная регулировка величины зазора);
• Прокладка впускного коллектора не препятствует прохождению воздуха (подкрутить болты; если воздух продолжает проходить – необходима замена прокладки)
• Плохо затянутая свеча зажигания (затянуть свечу сильнее)

Главные неисправности стартера и генератора иномарки

Стартеры и генераторы считаются основными элементами пусковой системы зажигания двигателя автомобиля. К основным дефектам этого оборудования относятся:

·Износ и разрушение изоляции

·Повреждения и обрыв провода обмотки

·Негодность и износ коллекторных пластин и контактных колец – повреждения, характерные для генератора

·Механические повреждения в виде задиров, раковин и царапин на металле якоря

·Изгиб вала и износ шлицев на валу стартера и/или износ шейки вала. 

В арсенале сервисного центра компании «Start-motors» находятся современные специальные приборы и испытательные стенды, способные быстро установить причину неисправности системы зажигания или повреждения стартера, или генератора автомобиля. 

Страхование электромобилей

Страхование электромобилей имеет три фактора, влияющих на стоимость оформления страховки:

• Возраст автомобиля – чем более новая машина страхуется, тем ниже ценник.
• Место регистрации – в крупных городах стоимость несколько ниже, чем в мелких и отдаленных населенных пунктах.
• Стоимость машины.

В случае с электромобилями объем двигателя не учитывается, как это происходит при страховании машин с ДВС. И только исходя из трех вышеуказанных пунктов высчитывается размер годового взноса на страхование. Также стоимость страховки зависит от вида страхования:

• ОСАГО – обязательное страхование (так называемая «автогражданка»). Включает только возмещение убытков третьим лица, пострадавшим в ДТП по вине владельца полиса.
• КАСКО – является обязательным только в том случае, если electrocar куплен в кредит. Данный вид полиса обладает полным спектром страхования (полное возмещение при угонах, ДТП и так далее).

Заключение