Результат интеллектуальной деятельности: Способ определения неисправностей автомобильных вентильных генераторов

Изобретение относится к диагностической технике и может быть использовано для определения технического состояния автомобильных вентильных генераторов.

Известен способ проверки автомобильных генераторов на контрольно-испытательных стендах, например, Э250М-02, MD-2, СКИФ-1-04 и других (http://www.garo.ru/catalog/CE1E103D9F2B00C2C325783E005C1449/), используемых в условиях автотранспортных предприятий, станций технического обслуживания и ремонтных мастерских. Однако испытание на подобных стендах позволяет определить лишь исправное/неисправное состояние генераторов, снятых с автомобиля.

Известен способ диагностирования изделий электрооборудования автомобилей (RU 2422840, опубл. 27.06.2011, Бюл. №18), заключающийся в измерении мгновенных значений тока в течение переходного процесса при подаче серии прямоугольных импульсов на изделие автомобильного электрооборудования. Недостатком указанного способа является необходимость изоляции испытуемого изделия от остального электрооборудования (то есть фактические, снятие его с автомобиля) и сложность определения технического состояния ввиду громоздких математических вычислений.

Известен способ диагностирования генераторов переменного тока и устройство для его осуществления (RU 2077064), в котором для определения технического состояния генератора и вида неисправности на обмотку возбуждения подается переменное напряжение и осуществляется осциллографическое наблюдение выходного сигнала с генератора и его сравнение с эталонным сигналом с помощью фигуры Лиссажу. Однако, указанный способ также предполагает снятие генератора с автомобиля и проведение тестовых воздействий с применением технически сложного устройства.

Известен метод и устройство для диагностирования выпрямительного блока автомобильного генератора переменного тока (US 4178546), в котором определение неисправности одного или нескольких диодов основывается на измерении частоты гармоник посредством фильтрации выпрямленного напряжения. Недостатком подобного способа является конструктивная сложность устройства, а также возможность определения неисправностей только выпрямительного блока автомобильного вентильного генератора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ определения технического состояния автомобильного вентильного генератора с помощью осциллографа или устройств, его содержащих (например, комплекса автомобильной диагностики) путем анализа формы осциллограмм выходного напряжения (Набоких, В.А. Диагностика электрооборудования автомобилей и тракторов М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2013). Отличительной особенностью данного способа является возможность оперативного определения технического состояния автомобильных генераторов непосредственно на автомобиле.

Недостатком прототипа является сглаживающее воздействие аккумуляторной батареи, которое приводит к тому, что реально снятые осциллограммы, значительно отличаются от типовых (фиг. 1), что не позволяет достоверно определить неисправности автомобильного генератора. Кроме того, типовые осциллограммы характерных неисправностей генераторов приводятся для конечной стадии их развития (обрыв и замыкание обмотки или диода выпрямителя и т.д.), что существенно затрудняет определение неисправностей на начальной стадии развития и их своевременное устранение.

Техническим результатом использования предлагаемого способа является возможность оперативного определения конкретных неисправностей автомобильных генераторов и стадии их развития непосредственно на автомобиле на основе формы полученных осциллограмм.

Указанный технический результат достигается тем, что для определения неисправностей предлагается снимать осциллограммы на силовом выходе автомобильного генератора, предварительно отключив его от аккумуляторной батареи и соединив с анодом полупроводникового диода, катод которого соединяется с положительным выводом аккумуляторной батареи (фиг. 2). Тем самым исключается сглаживающее действие аккумуляторной батареи на форму осциллограмм выходного напряжения и повышается их информативность. Для определения конкретных неисправностей и стадии их развития предлагается сопоставлять полученную осциллограмму с осциллограммами характерных неисправностей автомобильных генераторов, приведенными на фиг. 3 - фиг. 8.

На фиг. 1 изображено сглаживание пульсаций аккумуляторной батареей автомобиля (а - при подключенной аккумуляторной батарее, б - без аккумуляторной батареи), на фиг. 2 представлен способ повышения информативности осциллограмм выходного напряжения, на фиг. 3 представлена неисправность обрыв диода выпрямителя (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия), на фиг. 4 представлена неисправность в виде короткого замыкания диода выпрямителя (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия), на фиг. 5 представлено межфазное замыкание обмотки статора (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия), на фиг. 6 представлен обрыв фазы статора (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия), на фиг. 7 представлено межвитковое замыкание фазы статора (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия), на фиг. 8 представлен обрыв обмотки ротора (а - начальная стадия, б - промежуточная стадия, в - конечная стадия).

Проведение проверки выполняется в следующей последовательности (фиг.2): отсоединяют силовой провод (В+) автомобильного вентильного генератора (G), подключенный к положительной клемме аккумуляторной батареи (GB); соединяют силовой провод генератора с анодом полупроводникового диода (VD) достаточной мощности (например, В50-16), катод диода (VD) соединяют с положительной клеммой аккумуляторной батареи; присоединяют положительный щуп переносного осциллографа (PS) к силовому выводу генератора (В+), отрицательный щуп осциллографа - к отрицательной клемме аккумуляторной батареи, либо к другому месту, имеющему надежный контакт с корпусом автомобиля; осуществляют запуск двигателя автомобиля и включают дальний свет для нагружения генератора; включают переносной осциллограф и записывают осциллограмму выходного напряжения генератора в память осциллографа, либо на подключенный к нему flash-накопитель.

Полученные осциллограммы сравниваются с осциллограммами характерных неисправностей (фиг. 3 - фиг. 8), на основании чего делается заключение о техническом состоянии автомобильного генератора, и о том, какую конкретно неисправность он имеет.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленный способ определения неисправностей автомобильных генераторов повышает информативность получаемых осциллограмм выходного напряжения и обеспечивает возможность конкретизации характерных неисправностей генераторов и стадии их развития.