Wróć do: MECHANIKA

Alternator 500W 14.3771

Alternator 14.3771

W sprzedaży pojawił się nowy, 500-watowy alternator typu 14.3771 do radzieckich bokserów. W artykule tym przybliżymy nieco jego charakterystykę i omówimy jego cechy szczególne.

Na początek - mała wycieczka w przeszłość. W 1973 r. w czasie pierwszego kryzysu naftowego przed konstruktorami pojazdów z dalekiej Japonii (która nie miała przecież własnych pól naftowych) stanęło nowe wyzwanie: jak zmniejszyć zużycie deficytowej benzyny? Jednym ze sposobów było zmniejszenie masy własnej pojazdu. Dotyczyło to każdej części pojazdu w równym stopniu, a zatem instalacji elektrycznej i źródeł prądu również. Firma BOSCH nie chciała zostać w tyle za Japończykami. W rezultacie na początku lat siedemdziesiątych postał współczesny alternator tzw. kompaktowego typu. Takim jest również nasz "półkilowatowiec".

Przy jego konstruowaniu uwzględniono kilka pożądanych cech: moc alternatora powinna być wystarczająca dla zapotrzebowania na energię elektryczną w różnych systemach pracy; powinien mieć wydolne chłodzenie; jego wymiary powinny pozwolić na montowanie go w silnikach ze starszych lat produkcji oraz wbudowany regulator typu JA212A11E (lub 36.3702) upraszczał instalację elektryczną. Jedyna cecha alternatora, stosowana we współczesnych pojazdach, a nie zrealizowana w alternatorze 14.3771 - podwyższenie obrotów alternatora realizowane jest najczęściej przekładnią pasową klinową (do 1:3). Jednak zmiana przełożenia wał rozrzšdu-alternator w Uralu wymusiłaby wymianę karteru, a co za tym idzie nie dałoby się alternatora montować w silnikach ze starszych lat. Ze zmiany przełożenia zrezygnowano, mimo to alternator 14.3771 spełnił wszystkie założone wymagania.

Niektórzy zastanawiają się zapewne, czy moc generatora nie jest przypadkiem zawyżona (14V, 35A)? Popatrzmy zatem na wykres nr 1 zależności pomiędzy prądem generowanym przez alternator a szybkością obrotów alternatora (i wału korbowego - oś poniżej).

graf

Zastanówmy się: instalacja zapłonowa wraz z oświetleniem pozycyjnym i lampą STOP potrzebuje prądu o natężeniu ok. 5-6 amperów (rys. 1 - linia przerywana). Stary alternator G-424 zaspokaja te skromne przecież potrzeby dopiero przy prawie 2000 obr/min wału korbowego. W wyniku tego przy małych prędkościach wału korbowego (np. w jeździe miejskiej) akumulator był chronicznie niedoładowywany. Włączone światła drogowe dodatkowo psuły całą zabawę i nieuchronnie przybliżały koniec akumulatora. Główna zaleta nowego alternatora nie polega na wyższej mocy maksymalnej, ale na fakcie, że już przy prędkościach wału korbowego rzędu 900...1000 obr/min (na biegu jałowym!) może on dać prąd o natężeniu 15 amperów tak, jak G-424 na pełnym gazie (patrz rys. 1).

Popatrzmy po kolei na konstrukcję nowego alternatora. Wyższa generowana moc wymagała efektywniejszego chłodzenia, dlatego też "śmigiełko" wentylatora umieszczone jest wewnątrz korpusu w przedniej części wirnika, a on sam posiada liczne otwory wentylacyjne. Zastosowanie nowych łożysk z "cięższej" serii oraz dynamiczne wyważenie wirnika pozwoliło znacząco wydłużyć resurs alternatora. Temu służy też pokrycie uzwojeń wirnika i stojana epoksydowym komponentem celem lepszej ochrony przed wodą, kurzem i wibracjami.

Najbardziej zmieniła się konstrukcja wirnika. Szczotkotrzymacze wraz z pierścieniami wyniesione zostały z części wewnętrznej alternatora na tylny koniec wału wirnika. To pozwoliło zbliżyć łożyska (dla zmniejszenia podatności na drgania) oraz zmniejszyć średnicę pierścieni, a to z kolei wskutek zmniejszenia prędkości obwodowej (prędkości ślizgania się szczotek) wydłużyło okres ich eksploatacji.

Wbudowany blok prostownikowy składa się z ośmiu diod rozmieszczonych na aluminiowych radiatorach na tylnej pokrywie generatora (każda liczona na 20A). Sześć z nich tworzy trójfazowy mostek prostownikowy. Pozostałe dwie diody w motocyklowej modyfikacji alternatora sš nieużywane i nigdzie nie podłączone.

Na rysunku nr 2 widać schemat generatora 14.3771:

Schemat alternatora 14.3771
  1. - panel przyrządów albo lampa
  2. - rezystor wzbudzenia generatora (560 omów i 2 waty)
  3. - do elektronicznego obrotomierza
  4. - zacisk prądowy generatora
  5. - zacisk wzbudzenia generatora

Także w elektryczny schemat wprowadzono ramię prostownika; trzy maleńkie diody (każda na prąd 2 A) położone na plastikowej "podkowie" obramowują wewnętrzny brzeg siłowego prostownika. To pozwoliło wyłączyć przepływ prądu przez cewkę wzbudzenia przy włączonym zapłonie i niepracującym silniku. Integralny regulator JA212A11E lub 36.3702 wbudowany w część "szczotkową" generatora. Regulatory te wykonywane przez różne zakłady mimo różnych oznaczeń mają jednakową konstrukcję i są w pełni zamienne. Standardowo napięcie pracy regulatorów obydwu typów wynosi 13,6-14,4 V.

Schemat elektryczny nowego generatora odbiega od tego, do czego przywykli motocykliści i stąd potrzeba dalszych objaśnień. Przy włączeniu zapłonu zapala się kontrolna lampka "ŁK", czym potwierdza się gotowość obwodu wzbudzenia. Po uruchomieniu silnika alternator zaczyna pracować i lampka gaśnie, a na zacisku "D+" pojawia się napięcie równe napięciu akumulatora. Na wypadek przepalenia się żaróweczki "ŁK" równolegle z nią włączony jest rezystor "R" (56 Ohm, 2 W). Z rezystora można zrezygnować, ale wtedy trzeba mieć zapasową żaróweczkę 12V, 2W.

Na rysunku pomarańczowym kolorem zaznaczono niepodłączoną część obwodu - dodatkowe dwie diody "siłowe" połączone z zerowym punktem uzwojenia stojana. Takie połączenie pozwala uzyskać większą moc generatora (jakieś 10-15% - 3A). Jednak tu konstruktorzy zrezygnowali z tego celem uproszczenia konstrukcji.

Podczas pracy generatora na zacisku "W" powstaje napięcie przemienne, którego częstotliwość zależy od prędkości wirowania wału korbowego silnika. Do tego zacisku można podłączyć obrotomierz, jednak rosyjskie zakłady do dziś niczego takiego nie produkują.

Tak jak już mówiliśmy, generator ten może być zastosowany do motocykli wczesnych lat produkcji. Celem lepszego zorientowania się w różnicach schematów elektrycznych, na rysunku 3 przedstawiamy schemat podłączenia generatora G-424.

Schemat generatora G-424
  1. - panel przyrządów albo lampa
  2. - zacisk kontrolny pracy alternatora
  3. - zacisk prądowy alternatora
  4. - zacisk wzbudzenia alternatora
Alternator 14.3771

Opracował Brzytwa