Kontrola dobíjecí soustavy

V minulosti zde vyšly články (Elektro 1 a Elektro 2) zabývající se touto problematikou, a tak v tuto chvíli na ně navážu a pokročíme více do hloubky jak teoretické, tak praktické.

Dobíjecí soustava se skládá z generátoru napětí. V dnešní době je to výhradně alternátor díky svojí vyšší účinnosti, a to i za cenu, že napětí se musí usměrnit. Dále je v dobíjecí soustavě usměrňovač a regulátor napětí. Regulátor s usměrňovačem mohou tvořit jeden celek ve společném obalu. Dané části jsou spojeny vodiči s konektory, které, jak bude uvedeno dále, jsou častou příčinou potíží. Všechny uvedené části způsobují absolutní nebo částečnou nefunkčnost dobíjecí soustavy, a akumulátor je schopen dodávat energii jen po určitou dobu. Toho je využito někdy jen v závodním provozu a takový motocykl pak nemusí být vybaven dobíjením, akumulátor je dobíjen v depu před závodem.
Uživatelské příručky k motocyklům udávají poměrně velkou sestavu kontrol před každou jízdou, ale ruku na srdce, kdo před vyjetím z garáže měří pokaždé tlak v pneu, kontroluje stav brzdové kapaliny nebo oleje v motoru. Motorka by měla minimálně jednou do roka navštívit servis (kdo si netroufá nebo nemá čas na údržbu svépomocí) a pokud servis nenavrhne sám, měli bychom požádat o běžnou kontrolu dobíjení.

Základním úkonem je změření napětí na akumulátoru při běžícím motoru a to jak na volnoběh tak při vyšších otáčkách a to se zapnutými spotřebiči (rozsvícená světla, případně zapnuté i blinkry). Napětí měříme voltmetrem nastaveným na stejnosměrné napětí (=V) a rozsah minimálně 15V (standardně 20V); mělo by být v rozmezí 13,4-14,8V.

Nyní jsme na rozcestí, kde jedním směrem povede diagnostika běžnějšího dobíjecího systému, tj. alternátoru s permanentními magnety, druhým směrem se vydá po stopách alternátoru s buzeným rotorem, který se vyskytuje na motorkách v podstatně menší míře.

Alternátor s permanentními magnety

Alternátor je rozšířenější z důvodu lepšího zakomponování do motocyklového motoru, nižších výrobních nákladů a nemá na rozdíl od druhého typu kritické místo – uhlíky pro přenos proudu na rotor.
Stator je nejčastěji třífázový zapojený do trojúhelníku. Tři fáze vychází ze statoru jako tři stejně barevné vodiče (nejčastěji žlutá nebo bílá). Měříme odpor mezi těmito vývody tak, že ohmmetr nastavený na minimální rozsah připojíme na dva ze tří vodičů, vyzkoušíme všechny dvojice (dohromady 3 měření) a odpor by měl být 0,4-1 Ohm. Pokud je hodnota mimo rozsah, může být poškozeno vinutí a stator se musí vyměnit nebo nechat převinout. Přesto je rozumné pokračovat v dalším měření. Ohmmetr nastavíme na největší rozsah a zkusíme změřit každý vývod ze statoru proti kostře, nyní by měl měřák ukazovat maximální odpor (minimálně desítky megaohmů).
Teď nás čeká měření napětí naprázdno. Nastavíme multimetr na rozsah 200V, střídavé. Měříme při nastartovaném motoru a napětí měříme mezi dvěma vývody ze tří. Proměříme všechny kombinace a napětí na volnoběh by mělo být 20-30V, při otáčkách 5000 ot/min kolem 50-60V, s rostoucími otáčkami napětí dál roste, může až k 200V. Zajímá nás především nejmenší napětí na volnoběh a následný růst. Jakékoliv vyšší hodnoty nejsou na škodu, o to se regulátor postará.
Jistotu zdravého alternátoru nám dá poslední měření proudu. Toto měření je náročnější na vybavení, protože běžné multimetry jsou většinou jen do 10A, při měření se můžeme dostat až k hodnotám 15A a A-metr by se mohl poškodit. A-metr zapojíme mezi dva vývody ze tří, zkusíme opět všechny kombinace. Musíme měřit krátce, aby se nepřehřívaly kabely, „zdravé“ hodnoty jsou 7-15A.

Regulátor/usměrňovač pro alternátor s permanentním mg.

Pokud vše odpovídá předepsaným hodnotám, můžeme se směle pustit do otestování regulátoru. Ten je u tohoto typu alternátoru v jednom pouzdře s usměrňovačem a tak provedeme kontrolu celku. Zde už máme větší možnosti při poškození a můžeme vybrat jak dražší originál, tak i z řady neoriginálních regulátorů (třeba z produkce českých firem). Tyto regulátory montujeme na motorky už běžně, mnohdy mají větší rezervy než originál a tím vydrží déle.
Regulátor má pro třífázový alternátor minimálně 5 vodičů. Regulátor pracuje tak, že nadbytečné napětí zkratuje a tak vodiči teče poměrně velký proud a proto hlavně konektor musí být v čistotě a musí spolehlivě vést bez nadměrných odporů. I samotný regulátor se zahřívá a musí být dobře chlazen (upevněn na rám s přístupem vzduchu). Aby mohl regulátor správně regulovat, potřebuje přesně znát napětí na akumulátoru. Akumulátor je přiveden k regulátoru černým (mínus) a červeným (plus) vodičem. Barvy se mohou lišit, např. Honda používá pro mínus zelenou barvu. Při běžícím motoru změříme, zda mínus i plus vede spolehlivě na regulátor. Připojíme voltmetr nastaven na rozsah 2V (stejnosměrné) jedním koncem na mínus akumulátoru a druhým koncem na černý (zelený) vodič na regulátor. Napětí nesmí být větší než 0,2V. Stejně provedeme kontrolu plusové části – jeden konec V-metru na plus akumulátoru, druhý na plus regulátoru, napětí opět nesmí být vyšší jak 0,2V. Pokud je vyšší, očistíme všechny konektory po cestě a nastříkáme sprejem na kontakty.
Na odpojeném regulátoru lze změřit vnitřní usměrňovací diody opět běžným multimetrem. Multimetr nastavíme na test diod a měříme jak je uvedeno na fotce. Usměrňovač obsahuje 6 diod, 3 na plusové straně vůči každé fázi, 3 na mínusové straně vůči každé fázi. Tyto diody mají prahové napětí 0,6-0,8V a tato hodnota by měla být zobrazena při testu diod pokud ji měříme v propustném směru. V závěrném směru musí multimetr ukázat symbol „mimo rozsah“. Pokud máme regulovatelný zdroj napětí, lze změřit i napětí, na které regulátor reguluje. Toto měření však při špatném zapojení může nenávratně poškodit regulátor a nedoporučuji začátečníkům se do toho pouštět. V případě poškození regulátoru je možné koupit nejen originál, ale i stejně (někdy i lépe) funkční neoriginály.
Příště objasníme konstrukci a možnosti kontroly na alternátorech s buzeným rotorem.

Fotky vznikly na ISŠA Brno za spolupráce studentů oboru Diagnostik motocyklů.