מאמר טכני ומדריך לשיפוץ אלטרנטור Bosch [מפורסם בחלקים]

חלק ראשון- הקדמה (למי שאין סבלנות לסיפורים- ניתן לדלג לחלק של ההערות בסוף ההודעה הנוכחית)

שרשור זה מספר את המקרה מתחילת הופעת התסמינים, דרך אבחון הבעיה, הסבר טכני על אלטרנטורים ואופן שיפוץ האלטרנטור. המאמר יפורסם בחלקים. בתוך הסיפור המשעשע עובדות חשובות יודגשו בקו תחתון. לנוחיותכם השרשור יופרד לכמה חלקים כדי לחסוך קריאה למי שלא אוהב סיפורים ארוכים. השרשור ישאר נעול עד לפרסום כל החלקים כדי לשמור על רצץ ותגובות בסוף.

הפרולוג (השתלשלות העניינים עד להוצאת האלטרנטור):

באותו בוקר הרכב הניע ונסע כרגיל, ללא כל סימן לעומד לבוא. בצהרי היום הנעתי את הרכב ומיד הבחנתי ברעש חיכוך שאני לא מכיר ומן ויברציה בידית ההילוכים. כאן המקום לציין שמדובר בפולו 96 1600 (באותו יום השארתי את ה-BMW לאשה. לא באמת...)

דקות ארוכות מנסה להבין מהיכן מגיע הרעש וריח השרוף. בסופו של דבר אזור חגורת האביזרים העלה את חשדי (ואם להיות יותר ספציפי אז האלטרנטור). החלטתי לפרק אותה ולהניע, מה יש כבר להפסיד?! בזמן הפירוק התגלה דבר מוזר- המפתח איתו התכוונתי לשחרר את המותחן נמשך ונדבק לפולי האלטרנטור, מה שחיזק את חשדי שהבעיה באלטרנטור (הציר לא אמור להיות ממוגנט כשהרכב כבוי). לאחר פירוק החגורה נסיון לסובב את האלטרנטור ביד גילה התנגדות גדולה מצד האלטרנטור הסורר.

ברגע זה אמרתי לעצמי: "אללה ירחמו"- 12 שנים עשה את עבודתו נאמנה והשיב נשמתו לבורא. איזה כיף שיש לי בבית אלטרנטור משומש שקניתי ושיפצתי- כשנה הוא יושב ומחכה שהראשון ימות. ממש Plug&Play.

כשהגעתי למחרת עם האלטרנטור המשופץ אני בא לפתוח את הרכב והפלא ופלא- המצבר מת. מדידת מתח העלתה כ-6 וולט. בקיצור גם זה החזיר נשמתו לבורא. משום מה לא הייתי רגוע ולא הייתי בטוח מה קדם למה. לאחר התייעצות עם עבדכם הנאמן דניאל (מנהל הפורום הטכני) ושחזור השתלשלות העניינים הגעתי למסקנה שאין מנוס מלהחליף את האלטרנטור ולבדוק שוב. בינתיים הכנסתי את המצבר לטעינה בתקווה שהוא יחזור לתפקד, לפחות חלקית.

לפני התקנת אלטרנטור והחזרת המצבר בדקתי שאין התנגדות נמוכה מידיי בין הפלוס למינוס- הכל נראה תקין.

מתקין את האלטרנטור ומחזיר המצבר- מניע והכל נראה בסדר. בודק זרמים בסרק- צריכת זרם מהאלטרנטור כ- 11A. לאחר התייעצות וחישובים- תקין (משאבת דלק, הצתה, הזרקה, מחשבים, מצערת וכו').

כן מסתיים הסיפור ואנחנו עובדים לחלק השני של הסבר טכני לגבי אלטרנטורים.

To be Continue...

הערות חשובות לשרשור:

1. אין להעתיק או לשכפל בכל דרך או אמצעי את המידע שבשרשור זה (או חלקים ממנו). העובר על הוראה זו יהיה חשוף לתביעה משפטית בגין הפרת זכויות יוצרים.
   
2. אין לעשות במידע כל שימוש ללא אישור מפורש ממערכת האתר.
   
3. המידע המובא כאן הינו בגדר המלצה בלבד. אין הכותב או מערכת האתר אחראים לנכונותו ו/או לכל נזק- ישיר, עקיף, סיבתי או תוצאתי, שיגרם כתוצאה מהשימוש בו.

להלן תמונה של אלטרנטור מעשי:

המוצא נלקח מהנקודות 1,2,3.

התצורה השניה נקראת תצורת משולש (המונח המקביל באנגלית Delta) בה הסלילים מחוברים בטור אחד לשני:

http://www.hcdk.com/images/common/pdf/Technical_No4_UK.pdf

כמוזכר בקישור הנ"ל ניתן לשלב בין התצורות כדי לקבל את שני היתרונות או להשתמש בכוכב/משולש כפול בכדי להגדיל את הזרם המקסימאלי.

אני בטוח שמי מכם כבר שאל את עצמו מה הוא מספר לנו על גנרטור לזרם חילופין כאשר ידוע שברכב האלטרנטור מפיק זרם ישר. אכן שאלה נכונה. כאן המקום להגיד שקיימות מכונות לזרם ישר (למשל הדינמו) בהן ללא כל מעגל אלקטרוני מתקבל מתח ישר. הבעיה העיקרית עם המכונות לזרם ישר היא שהיעילות שלהן נמוכה ולכן גם התפוקה המקסימאלית שניתן להפיק מהן לא גדולה. על כן ליבו של האלטרנטור הוא גנרטור תלת פאזי. בעזרת מעגל המרה מקבלים את הזרם הישר הדרוש להפעלת הרכב וטעינת המצבר. מעגל המרה זה מורכב משלוש דרגות:

"יישור" (באנגלית Rectification)- הכוונה להמרת זרם חילופין לגל פועם. פעולת היישור מבוצעת ע"י דיודות (רכיב אלקטרוני לא לינארי שיודע להעביר זרם בכיוון אחד בלבד). דיודת יישור נראית כך:

להלן תמונה של הגל הפועם שמתקבל במוצא המיישר (בתמונה רואים את 3 הפאזות ובאדום את הגל במוצא המיישר):

ניתן לראות שהגל כבר מזכיר מתח ישר אלא שיש לו עליות וירידות קטנות, אלו נקראות אדוות- Ripple.

בשלב הבא עובר האות סינון ע"י קבל בכדי "להחליק" את האדוות ולקרב אותו ככל שניתן למתח ישר.

השלב האחרון בהמרה הוא שלב הייצוב (Regulation). דגימה של מתח המוצא נכנסת למייצב המתח (ווסת המתח בפי חשמלאי הרכב) אשר מוודא כי המתח הממוצע נמצא בתחום המתאים (לרוב סביב 14V). כאשר מתח המוצא גבוה מידיי המייצב מקטין את זרם העירור, מה שגורם להקטנת הזרם המושרה בסטטור, וכתוצאה מכך קטן מתח המוצא. אם המתח נמוך מידיי המייצב מגדיל אם זרם העירור. במעמד זה כדאי להזכיר שלעיתים קרובות המתח אותו דוגם המייצב איננו נלקח מהמיישר הראשי אלא ממיישר משני הידוע בכינויו "טריו" על שום שהוא כולל שלוש דיודות יישור. בתצורה הזו המיישר המשני גם מספק (דרך המייצב) את זרם העירור. אין זה מחוייב המציאות שהאלטרנטור יעבוד כך, הכל תלוי בתכנון.

סכמה של המערכת המלאה נראית כך:

בשרטוט שאנו רואים זרם העירור הראשוני (לפני שהאלטרנטור מתחיל לייצר זרם) מסופק ע"י המצבר דרך נורת הבקרה. גם זה לא מחוייב המציאות ותלוי בתכנון האלטרנטור ובסוג המייצב. מערך דיודות היישור מורכב על גוף קירור מאלומניום ומקובע בצידו החיצוני של האלטרנטור. להלן תמונות להמחשה:

המייצב (הווסת) יכול להיות פנימי או חיצוני בהתאם לסוג האלטרנטור. במכוניות חדישות יותר חלק מפעולת ייצוב המתח אף מבוקרת מחשב חיצוני.

עד כאן הסקירה הבסיסית לגבי פעולת האלטרנטור. נותר לציין שקיימים סוגים שונים של אלטרנטורים, חלקם בעלי תכונות מיוחדות ומשופרות בכדי לקבל תפוקת זרם במהירויות נמוכות או תפוקה מוגדלת מבלי להגדיל את גודלו הפיזי. אפשר שנושא זה ידון בהרחבה בהמשך.

בהמשך נתמקד באלטרנטור ספציפי של בוש ושיפוצו.

הערות לגבי השרשור עד עכשיו ניתן לשלוח אלי בה"פ.

לאחר זמן רב שרשור השיפוץ מתעדכן. להלן החלק השלישי.

חלק שלישי- פתיחת האלטרנטור

פירוק האלטרנטור מהרכב: מנתקים את הדק המינוס מהמצבר ומרחיקים אותו מהמצבר, מנתקים את החוטים של האלטרנטור (חוט + עבה וקונקטור של נורית האלטרנטור). לאחר מכן משחררים את שני הברגים שמחזיקים את גוף האלטרנטור למנוע ומוציאים את האלטרנטור.

להלן מראה כללי של האלטרנטור:

פתיחת המכסה השחור ופירוק הווסת:

משחררים את 3 הברגים שמחזיקים את המכסה. בנוסף לברגים, בצידי המכסה ישנם קליפסים (לא נראים בתמונה), שהם חלק מהמכסה והם מחזיקים את המכסה לגוף האלטרנטור. זהירות- המכסה לחוץ חזק לגוף והקליפסים האלו נשברים בקלות רבה. יש לדחוף אותם בזהירות בעזרת מברג שטוח גדול ולקוות לטוב.

לאחר הוצאת המכסה יתגלה המראה הבא:

יש לפרק את 2 ברגי הפיליפס שמחזיקים את הווסת (מוקפים בעיגול) ולהוציא אותו. בשלב הנוכחי אין צורך לשחרר את 3 ברגי הפיליפס שמחזיקים את המיישר עצמו.

פתיחת האלטרנטור עצמו- בכדי להפריד את 2 חלקי הגוף של האלטרנטור יש להשתמש בבוקסת 8 מ"מ ארוכה, אשר נחרטה או הושזחה לקוטר חיצוני של 10.5 מ"מ. לא ניתן להשיג בוקסה מוכנה כזו. הסיבה לצורך בבוקסה הייעודית היא שחלק מהברגים שמחברים את שני חלקי הגוף שקועים בתוך חור בעל קוטר מוגבל. למרות שהברגים הם גם ברגי פיליפס אל תנסו לפתוח אותם בעזרת מברג. סביר להניח שלא תצליחו וסתם תהרסו את הראש (לא שלכם, של הבורג).

תמונות פתיחת האלטרנטור:

לאחר שחרור הברגים מפרידים בעזרת מברג את שני החלקים. יש להפריד את החלקים לאט לאט, תוך כדי שמזיזים את המברג כמה פעמים לאורך היקף החריץ שבין שני החלקים (כך שלא ייוצר עומס רק בצד אחד).

להלן תמונה כאשר שני החלקים השתחררו:

נתמקד תחילה בחצי הימני שבתמונה מעל. חלק זה מכיל את הרכיבים הבאים:

1. חצי מגוף האלטרנטור.

2. סלילי הסטטור.

3. המיישר הראשי.

4. המיישר המשני (לעיתים נקרא טריו).

5. ווסת המתח (שפורק קודם לכן).

6. קבל סינון וייצוב מתח.

תמונת החצי מצידו החיצוני:

תמונת החצי מצידו הפנימי:

המשך יבוא.