Kontrola dobíjecí soustavy

Z principu indukce elektrického napětí závisí jeho velikost především na rychlosti změny magnetického pole ( tzn. na otáčkách motoru ) a na síle magnetického pole. Mnohem rozšířenější typ popsaný minule vytvářel nadbytečně vysoké napětí, které bylo následně regulátorem zkratováno a přeměněno v teplo. Alternátor s buzeným rotorem řeší regulaci zcela odlišně. Rotor alternátoru je zde tvořen cívkou, kterou po příchodu proudu změníme v elektromagnet a to s takovou intenzitou magnetického pole, aby v daných otáčkách bylo výstupní usměrněné napětí v rozsahu rozumném pro dobíjení akumulátoru (13,8-14,8V). Na obrázku je průběh napětí v palubní síti bez a s dobíjením. Výrazný pokles napětí je způsoben velkým odběrem startéru, následně vidíme postupný nárůst napětí na akumulátoru z 12,2 na 13,4V.

Alternátor má třífázový stator po elektrické stránce téměř shodný jako stator alternátoru s permanentními magnety. Vinutí statoru je většinou zapojeno do hvězdy, u některých motocyklů je vyveden i střed hvězdy. V současné době je tento typ alternátorů u motocyklů silně na ústupu a je nahrazován levnější a jednodušší variantou - alternátorem s permanentními magnety. Namátkou pár motocyklů, jež tento alternátor používají jsou Yamaha XJR, Kawasaki GPZ, Suzuki – všechny motory vycházející z GSX-R SACS (Bandit, Inazuma, GSX-F atd.), Triumph Daytona a další. Jedná se většinou o motory z konce minulého století, které přežily vstup do nového milénia. Nově vznikající motory tento druh dobíjení prakticky nepoužívají. Dlouhou dobu se této koncepce drží některé modely BMW a Moto Guzzi.
Statorové vinutí měříme na odpor shodně jako u verze s permanentním magnetem. Zde je navíc nutné kontrolovat funkčnost i rotorového vinutí a to nejen jeho neporušenost (odpor kolem 3 Ohmů) a odizolování vůči kostře, ale i správný přívod proudu na jeho vinutí. Rotor má přívod proudu zajištěn uhlíky, které mají mít minimálně délku danou výrobcem, občas je uváděna i síla pružin tlačící uhlíky na sběrací kroužky. Sběrací kroužky jsou častěji s radiálně uchycenými uhlíky, objevují se však i s axiálně uchycenými a nesmí mít výrazné rýhy. Rotor je uložen na obou stranách v kuličkových ložiskách, strana od motoru je navíc opatřena guferem, jelikož část pohonu (u ozubených kol) je již v oleji, kdežto samotný alternátor funguje v suchém prostředí. Alternátory s řemenovým pohonem (např. GPZ, R1150GS atd.) mají řemenici mimo dosah oleje a gufero zde není třeba. Na rotorovém vinutí jsou nasazeny pólové nástavce, jak je patrno z následujícího obrázku.
Alternátor s buzeným rotorem je zcela kompaktním celkem, jehož výstup je usměrněné napětí a regulace se odehrává „pod obalem“. Součástí alternátoru je diodový můstek obsahující 3 kladné a 3 záporné usměrňovací diody. Systém může být doplněn o pomocné diody z vyvedeného středu 3 fázové hvězdy. V některých případech jsou použity i Zenerovy diody. které zajišťují, že výstupní napětí bude řízeno bez ohledu na regulátor. Součástí celku je i regulátor, který má přívod napájení ze spínací skříňky, které vede zároveň na jeden konec rotorového vinutí přes uhlík. Druhý konec vinutí je napájen z regulátoru, který na něj dle potřeby připíná minusový pól. V dřívějších dobách regulaci provádělo relé (viz foto níže) po němž se až do současnosti často používá mylný název „relátko“ pro regulátor dobíjení. Současný regulátor spíná rotorové vinutí pomocí výkonného tranzistoru. Schéma vnitřního zapojení alternátoru je na obrázku.
Častým problémem je poškození samotného regulátoru, který lze jednak nahradit novým originálním, šikovnější mechanik jej může nahradit i mnohem levnější variantou automobilovou. Regulátor lze snadno změřit, jak je zobrazeno na následující fotce. Měření spočívá v měření budícího napětí, kdy pro lepší názornost je připojena žárovka. Zvyšujeme napětí zdroje a při dosažení cca 14,8V musí žárovka zhasnout (regulátor odpojí buzení rotoru).
Následující graf zobrazuje změnu výstupního střídavého napětí mezi dvěma fázemi při stejném buzení, ale různých otáčkách. To může odpovídat i alternátoru s permanentními magnety, kde nelze měnit sílu magnetického pole. Toto bylo změřeno na alternátoru s nastavením konkrétního budícího proudu vinutí. Dále tu máme pohled na napětí na rotoru při různých otáčkách, kde je patrná vyšší frekvence spínání regulátoru.
Při problémech s dobíjením (vhodné nechat zkontrolovat při každé návštěvě servisu) může být na vině i mnohem jednodušší součástka než uvedené části alternátoru. Častým problémem bývají samotné kontakty, které stářím oxidují a uvolňují se což vede ke zvýšenému přechodovému odporu. Na těchto přechodech vzniká úbytek napětí a buď pracuje regulátor s nižším napětím a soustava může přebíjet, nebo naopak se vyrobené a upravené napětí z alternátoru nedostává v plné své hodnotě k akumulátoru. Při chodu by na kontaktech neměl být větší úbytek napětí jak 0,1V (až 0,2V).

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

Informace o redaktorovi

Mirek Rollinger - (Odebírat články autora)