Objawy uszkodzeń alternatorów (prądnic) – rozpoznawanie przyczyn, unikanie awarii

Uszkodzenia na skutek zwarcia lub odwrócenia polaryzacji

Jeśli bezpośrednio po wymianie akumulatora, rozruchu awaryjnym lub zakończeniu prac przy alternatorze dojdzie do całkowitej awarii lub znacznego spadku mocy alternatora, może to oznaczać uszkodzenie diod lub połączeń lutowanych.

Przyczyna:
Zwarcie lub odwrócenie polaryzacji podczas podłączania akumulatora bądź podczas rozruchu, odłączenie akumulatora przy pracującym silniku lub przypadkowe zetknięcie z narzędziami może prowadzić do niekontrolowanego przepływu prądu. We wszystkich tych przypadkach istnieje ryzyko przeciążenia termicznego podzespołów półprzewodnikowych.

Skutki:
Diody i połączenia lutowane w alternatorze mogą ulec uszkodzeniu lub całkowitemu zniszczeniu na skutek generowanego ciepła. W wyniku tego alternator nie dostarcza napięcia.

Praktyczna wskazówka:
Przed przystąpieniem do wszelkich prac przy alternatorze zawsze należy odłączać akumulator, zwłaszcza podczas demontażu, montażu lub odłączania połączeń elektrycznych. Podczas rozruchu awaryjnego lub wykonywania połączeń należy zwrócić uwagę na prawidłową polaryzację i kolejność podłączania. Narzędzia nie mogą się zetknąć z częściami pod napięciem.

Uszkodzenia spowodowane korozją

Jeśli bez widocznych uszkodzeń mechanicznych moc wyjściowa alternatora nagle zaniknie lub znacznie się obniży, przyczyną tego może być przenikanie wilgoci.

Przyczyna:
Zasadniczo alternatory są zabezpieczone przed wodą rozbryzgową. W niesprzyjających warunkach wilgoć może się jednak przedostać do obudowy, na przykład w wyniku mycia silnika pod wysokim ciśnieniem, na skutek wody rozbryzgowej podczas ulewnego deszczu lub nieszczelności w układzie chłodzenia. Szczególnie niebezpieczna jest utrzymująca się wilgoć w obrębie styków elektrycznych i zacisków.

Skutki:
Korozja na zaciskach przyłączeniowych, połączeniach wtykowych lub ścieżkach przewodzących może prowadzić do zwiększonej rezystancji kontaktowej, a tym samym do strat napięcia i problemów ze stykaniem. Skutkować może to niestabilnym napięciem sieci pokładowej, sporadycznymi awariami lub całkowitą utratą zasilania z alternatora. Jeśli do wnętrza alternatora przedostanie się wilgoć, może również dojść do uszkodzeń łożysk. W rezultacie może to doprowadzić do uszkodzenia łożysk i zwiększonego hałasu, a nawet zablokowania wirnika.

Praktyczna wskazówka:
W przypadku korzystania z myjek wysokociśnieniowych należy zachować odpowiednią odległość od podzespołów elektrycznych, zwłaszcza w obszarze alternatora. Po zakończeniu prac serwisowych lub naprawczych zawsze należy prawidłowo zamocować osłony przeciwbryzgowe. Po intensywnym kontakcie z wodą dany obszar należy osuszyć, aby zminimalizować wilgoć. Regularnie przeprowadzane kontrole wzrokowe mogą okazać się pomocne w rozpoznaniu wczesnych oznak korozji i zapobiec wynikającym z niej uszkodzeniom.

Zanieczyszczenie alternatora olejem

Jeśli moc wyjściowa alternatora jest w znacznym stopniu ograniczona lub alternator uległ całkowitej awarii, widoczne z zewnątrz zanieczyszczenie olejem może jednoznacznie wskazywać przyczynę. Na obudowie lub połączeniach elektrycznych często widać ślady oleju.

Przyczyna:
Olej silnikowy, olej hydrauliczny lub olej napędowy mogą się przedostawać do alternatora przez nieszczelne uszczelki lub uszkodzone przewody. Częstymi przyczynami są nieszczelne uszczelki pokrywy zaworów, uszkodzone przewody oleju lub wycieki w obszarze sąsiednich zespołów. Olej najczęściej przedostaje się do obudowy, gdzie rozprzestrzenia się w sposób niezauważalny.

Skutki:
Olej, który się w ten sposób przedostał, tworzy na uzwojeniach, pierścieniach ślizgowych i szczotkach węglowych warstwę smaru. W wyniku tego może dochodzić do zmiękczania szczotek węglowych; ścier ze szczotek węglowych tworzy masę przewodzącą, która może powodować usterki styków, zwarcia lub zwiększone zużycie. W wielu przypadkach skutkuje to całkowitą awarią alternatora. Jeśli olej przedostanie się do obszaru elektroniki, może również uszkodzić połączenia lutowane i doprowadzić do rozłączenia lub uszkodzenia ścieżek przewodzących.

Praktyczna wskazówka:
Jeśli na alternatorze znajdują się ślady oleju, należy natychmiast ustalić i usunąć przyczynę, aby uniknąć szkód wynikowych. Są to zwłaszcza nieszczelności w sąsiednich zespołach lub przewodach oleju. Podczas prowadzenia napraw w obrębie alternatora zalecamy również przeprowadzenie kontroli wzrokowej pod kątem wycieków oleju. Podczas napraw w pobliżu alternatora należy go również zabezpieczyć przed wyciekiem oleju za pomocą odpowiednich osłon.

Wskazówka dotycząca czyszczenia:
Podczas czyszczenia zabrudzonego alternatora nie należy używać łatwopalnych środków czyszczących lub środków czyszczących zawierających rozpuszczalniki. Na skutek możliwego iskrzenia występuje ryzyko pożaru. Stosować wyłącznie niepalne środki czyszczące, które nadają się do czyszczenia części elektrycznych. Czyszczenie najlepiej przeprowadzać po wcześniejszym demontażu.

Zaolejony alternator z powodu nieszczelnej, zamontowanej pompy próżniowej

Jeśli alternator jest już mocno zaolejony w obszarze połączenia z pompą próżniową, przyczyną jest często nieszczelność na styku tych dwóch podzespołów. Wyciekający olej silnikowy w krótkim czasie może spowodować całkowitą awarię alternatora.

Przyczyna:
W niektórych silnikach wysokoprężnych podciśnienie dla wspomagania siły hamowania jest wytwarzane przez pompę próżniową zamontowaną bezpośrednio na alternatorze. Uszczelnienie między alternatorem a pompą z reguły ma postać pierścienia uszczelniającego. Jeśli pierścień ten nie zostanie wymieniony przy wymianie alternatora lub pompy próżniowej, mogą pojawić się nieszczelności. Związane z wiekiem zmęczenie materiału pierścienia uszczelniającego również może prowadzić do wycieku oleju.

Skutki:
Wyciekający olej silnikowy przedostaje się bezpośrednio do alternatora. Tam może nasączyć szczotki węglowe. Jeśli olej zmiesza się ze ścierem ze szczotek węglowych, tworzy się masa przewodząca, która może powodować zwarcia w alternatorze. Z reguły w krótkim czasie dochodzi w wyniku tego do całkowitej awarii alternatora.

Praktyczna wskazówka:
Podczas wymiany alternatora lub pompy próżniowej zawsze należy wymienić uszczelkę między tymi dwoma podzespołami. Nawet jeśli występują widoczne ślady oleju, należy sprawdzić obszar połączenia i wymienić pierścień uszczelniający.

Uszkodzenia pompy próżniowej na skutek niewystarczającego smarowania

W niektórych silnikach wysokoprężnych pompa próżniowa jest zamontowana bezpośrednio na alternatorze. Ta kompaktowa konstrukcja zajmuje niewiele miejsca, ale wymaga szczególnej ostrożności podczas montażu i demontażu alternatora. Jeśli w obszarze alternatora występują nieprawidłowości, takie jak słabsze działanie układu wspomagania siły hamowania lub nietypowe odgłosy, może to oznaczać uszkodzenie pompy próżniowej.

Przyczyna:
Smarowanie pompy próżniowej następuje przez układ smarowania silnika. Jeśli poziom oleju silnikowego jest za niski lub olej silnikowy jest zanieczyszczony bądź bardzo stary, może to prowadzić do niewystarczającego smarowania i mechanicznego uszkodzenia pompy. Przyczyną mogą być również zatkane kanaliki olejowe lub błędy montażowe, takie jak brak pierwszego napełnienia olejem.

Skutki:
Niewystarczające smarowanie może spowodować zablokowanie, przegrzanie lub przedwczesne zużycie pompy próżniowej. W następstwie tego może również dojść do uszkodzenia alternatora, na przykład z powodu nadmiernego obciążenia wału alternatora lub przedostawania się oleju do obudowy alternatora, jeśli obszar połączenia jest nieszczelny. Ponadto działanie układu wspomagania siły hamowania może być osłabione, co negatywnie wpływa na bezpieczeństwo jazdy.

Praktyczna wskazówka:
Podczas wymiany alternatora z zamontowaną pompą próżniową należy bezwzględnie przestrzegać wskazówek montażowych producenta. Przed montażem komorę pompy próżniowej należy napełnić odpowiednim olejem zgodnie z wytycznymi producenta. Ponadto układ podciśnieniowy i podawanie oleju należy sprawdzić pod kątem zanieczyszczeń i w razie potrzeby wyczyścić. Należy również sprawdzić jakość i poziom napełnienia oleju silnikowego. Po zamontowaniu należy sprawdzić szczelność przewodów olejowych i podciśnieniowych.

Uszkodzenia łożyska alternatora

Oznakami uszkodzenia łożyska alternatora mogą być dokuczliwe hałasy odgłosy podczas pracy silnika oraz znacznie obniżona moc alternatora lub wręcz jej brak. Wskazywać mogą na to również wyczuwalne wibracje lub zablokowany wirnik, co oznacza, że wewnętrzne podzespoły alternatora przestają się obracać.

Przyczyna:
Uszkodzenia łożysk mogą być spowodowane czynnikami zewnętrznymi, takimi jak wnikanie wody. Nadmierne naprężenie paska napędowego również powoduje znaczne obciążenie łożyska. Ponadto niewyważenie lub silne wibracje dochodzące z napędu pasowego mogą być przenoszone na łożysko poprzez koło pasowe, a tym samym prowadzić do przedwczesnego zużycia.

Skutki:
Uszkodzone łożysko może prowadzić do wyraźnie słyszalnych odgłosów pracy, luzu promieniowego lub osiowego wirnika, a nawet zablokowania alternatora. W ciężkich przypadkach może to doprowadzić do styku ślizgowego między wirnikiem z biegunami kłowymi a stojanem, czego skutkiem będzie uszkodzenie obudowy. W wyniku tego nastąpi całkowita awaria alternatora.

Praktyczna wskazówka:
Podczas montażu alternatora należy się upewnić, że naprężenie paska jest prawidłowe, rolki napinające i zwrotne są w nienaruszonym stanie, a miejsce montażu jest suche i czyste. Uszkodzone koła pasowe lub zużyte napinacze paska należy wymienić.

Uszkodzenia powstałe na skutek nieprawidłowych momentów dokręcania

Jeśli przy montażu alternatora nie zostaną zachowane momenty dokręcania określone przez producenta pojazdu, mogą wystąpić różnego rodzaju uszkodzenia. Zarówno za wysoki, jak i za niski moment dokręcania może spowodować uszkodzenie połączenia mechanicznego, elektrycznych miejsc styku lub obudowy.

Przyczyna:
Niezachowanie zadanych momentów dokręcania podczas montażu alternatora może prowadzić do problemów z punktami mocowania, zaciskami przyłączeniowymi lub kołem pasowym. Za wysokie momenty dokręcania nadmiernie obciążają obudowę i wał alternatora, natomiast za niskie momenty dokręcania prowadzą do luzowania połączeń. Za słabo zamocowane zaciski przyłączeniowe również mogą być przyczyną słabego stykania. Nieprawidłowo dokręcone koło pasowe może się poluzować lub przechylić podczas pracy.

Skutki:
Jeśli moment dokręcania jest za niski, alternator może się poluzować podczas pracy. W wyniku tego dochodzi do wibracji, pęknięcia obudowy lub poluzowania połączeń elektrycznych.
Jeśli moment dokręcania jest za wysoki, podczas montażu ucha mocujące na obudowie mogą pęknąć.
Luźne zaciski przyłączeniowe powodują rezystancję kontaktową, co może prowadzić do problemów ze stykaniem, nagrzewania i przepalania punktów przyłączeniowych.
Jeśli koło pasowe nie jest prawidłowo zamocowane, może się poluzować lub przechylić, powodując uszkodzenie wału alternatora, napędu pasowego i otaczających podzespołów.

Praktyczna wskazówka:
Podczas montażu alternatora należy przestrzegać zadanych momentów dokręcania. Dotyczy to mocowania na bloku silnika, a także montażu koła pasowego i dokręcania elektrycznych zacisków przyłączeniowych. Podczas dokręcania zawsze należy używać odpowiedniego klucza dynamometrycznego.
Jest to jedyny sposób na uniknięcie błędów montażowych i wynikających z nich szkód.

Uszkodzenie alternatora na skutek wymiany napędu pasowego

Jeśli w alternatorze zastosowano koła pasowe, które nie pasują do przewidzianej konstrukcji lub funkcji, na przykład sztywne warianty zamiast kół pasowych alternatora, skutkiem mogą być poważne szkody wynikowe. Odchylenia w średnicy, liczbie rowków lub geometrii rowków, a także nieodpowiednia waga koła pasowego zmieniają odsprzęganie drgań w napędzie pasowym i mogą powodować niewyważenie. Oba te czynniki mają negatywny wpływ na obciążenie wału alternatora, łożysk i innych podzespołów.

Przyczyna:
Koło pasowe przekazuje siłę napędową do alternatora za pośrednictwem paska klinowego. Zmiana średnicy, liczby rowków, geometrii rowków lub właściwości materiału koła pasowego może powodować nierównomierne przenoszenie mocy i zwiększone wibracje. Niepasujące koło pasowe może ponadto pogorszyć tłumienie drgań skrętnych.

Skutki:
Nieodpowiednie koła pasowe mogą powodować zwiększone wibracje i nierównomierne obciążenia podczas pracy. Prowadzi to do przedwczesnego uszkodzenia łożyska lub wału alternatora. W ciężkich przypadkach dochodzi do pęknięć materiału, pęknięcia wału alternatora lub uszkodzeń obudowy. Uszkodzeniu może również ulec sam napęd pasowy i otaczające go podzespoły. Widocznymi oznakami są zużyte czopy wału, uszkodzone obszary łożysk lub pęknięte koła pasowe.

Praktyczna wskazówka:
W alternatorze można stosować wyłącznie koła pasowe, które zostały zatwierdzone przez producenta pojazdu lub alternatora i są odpowiednie do danego typu pojazdu pod względem konstrukcji, średnicy i funkcji. Przed montażem zawsze należy sprawdzić, czy zamontowane koło pasowe spełnia wymogi techniczne.