ŠKODA techweb [homepage]
Elektrika
17. října 2002

Alternátor

podrobný popis


Jako zdroj napětí palubní sítě po spuštění motoru je v nynější automobilové produkci používán alternátor. Nahradil původně používaná dynama, jež už byla na hranici dalšího vývoje.

Ještě bych se pro zajímavost vrátil k dynamu, protože ho mnozí z vás fandů veteránů mají ve svých vozech (např. Š 1000 MB nebo první série Š 100). Dynamo je ve své podstatě jednofázový generátor střídavého proudu, kde se k "usměrnění" používá komutátor. (V podstatě nejde o usměrňování, ale o přepínání polarity budícího proudu.) Komutátor je sice ve své podstatě geniální vynález, který ve své době řešil převod střídavého proudu na stejnosměrný - i když s pulzujícím průběhem - ale jeho tzv. komutační vlastnosti ho omezovaly výkonově. Dynamo z důvodu správné funkce komutátoru mělo omezené otáčky na cca 6 000 min-1. Proto převod od motoru byl téměř 1:1 a dynamo nebylo schopno ve volnoběžných otáčkách dodávat dostatek proudu na napájení spotřebičů a zaskakovat musel akumulátor. Jiskření na komutátoru rušilo autorádia a podobná zařízení, životnost uhlíků byla výrazně nižší (asi 40 000 km) oproti uhlíkům u alternátoru. Navíc složitá výroba rotoru s komutátorem dynamo prodražovala. Dynama pro automobily byla derivační (paralelní zapojení rotoru a statoru), která díky trvalému připojení na akumulátor dokázala překonat labilní stavy při regulaci napětí. Pro regulaci napětí a proudu se používal obvykle třícívkový regulátor, kde jedna cívka fungovala jako zpětný spínač - aby se akumulátor nevybil při stojícím motoru přes vinutí dynama, druhá jako regulátor napětí a třetí jako proudový omezovač (dynamo nebyl problém přetížit). U dynam menších výkonů se napěťový a proudový regulátor sdružoval do jedné cívky s dvěma vinutími, regulátor byl jen dvoucívkový (převážně u motocyklů). Jeden čas byla snaha omezit počet cívek na jednu jedinou, ale pro mnoho problému s opakovatelností výroby (velmi úzké tolerance při výrobě a seřizování) se od tohoto úletu upustilo. Regulačních systémů existovalo velké množství s různými charakteristikami a nebylo jednoduché se v tom vyznat. Výrobce většinou ke každému dynamu předepisoval typ regulátoru, při použití jiného typu nastávaly těžko odstranitelné komplikace. Dynamo má sice přijatelně strmý nárůst proudu, ale ten se neustále zvětšuje a proto je ho nutno regulátorem omezit. Tyto vlastnosti dynama kladly zvýšené nároky na seřízení regulátoru, špatně seřízený omezovač proudu mohl vést k požáru vozidla z přehřátí dynama. Na druhé straně jim nevadily napěťové špičky, izolační laky vše spolehlivě zachytily a žádné citlivé polovodiče se v dynamu nenacházely. Vyráběla se i dynama pro použití v letecké technice, která měla povolené otáčky do 9 000 min-1, tam se komutaci věnovala mimořádná pozornost. Údržba dynama byla náročnější než u alternátorů, ale zase stačilo méně znalostí elektroniky, většinou se vyměnily uhlíky, přesoustružil se komutátor, vše se umylo a namazala se ložiska. (Pro majitele dynam jedna zajímavá závada - v nízkých otáčkách dynamo dobíjí, v otáčkách vyšších rázem přestane (regulátor je ale v pořádku). Jsou opotřebené uhlíky na dolní mez. Síla odlehčených pružin stačí udržet uhlíky na komutátoru jen v nízkých otáčkách a jelikož komutátor není v provozu dokonale kulatý, ve vyšších otáčkách ovalita způsobuje nadskakování uhlíků a dynamo není řádně buzeno. Výměna uhlíků bez jakýchkoliv dalších oprav tuto závadu odstraní, pružiny se více napruží a přítlak je již dostatečný, uhlíky neodskakují.)
Dynamo má udaný směr otáčení a ten je nutné dodržet s ohledem na konstrukci držáků uhlíků, které jsou vůči komutátoru nakloněny a vyoseny a také poloha uhlíků vůči statoru je optimalizovaná pro tento směr otáčení.
Důležité upozornění - v dřevních dobách automobilizmu se ukostřoval plus pól akumulátoru, proto ne vždy jsou dobíjecí soustavy s dynamem plně použitelné pro náhradu. Dynamo se sice po krátké době samo přepóluje bez újmy na zdraví, ale zpětný spínač určitého provedení může mít snahu tomuto ději bránit, jeho systém rychle spíná a rozpíná obvod, až nakonec vlivem vyvíjeného tepla při silném jiskření dojde ke svaření kontaktů. Tehdy se konečně dynamo přepóluje, ale zpětný spínač je vyřazen z provozu (nebezpečí vybití akumulátoru při stojícím motoru). Je vhodné přepólování dynama provést pomocí rezistoru bez připojeného regulátoru, ten připojit až po zastavení motoru.

Dnes uvidíte dynama jen ve vozidlech se speciálním určením, případně v sovětské vojenské technice, kde se kladl důraz na opravitelnost ruským mužikem za jakékoliv situace - pokud možno rána kladivem a basta. V živé paměti ještě mám opravu dynama (10 kW) z tanku, kde pro demontáž byli zapotřebí tři - chytrý ho odpojil od kabelů a dva silní (blbí být nemuseli) podle jeho pokynů přes věž vytáhli ven. Po vyčištění a výměně uhlíků atd. jste všichni tři vypadali jako horníci po 16 hod. směně (tak špinaví a utahaní), po opětné montáži obráceným postupem (nejdřív silní a pak jeden chytrý) jste započali pokus nabudit dynamo, kdy jste na příslušných svorkách dobře 10 min. drželi kus vodiče, než se vůbec umoudřilo a začalo se způsobně chovat. O tom, jak skutečně dobíjí, jste se dozvěděli až za nějaký čas, kdy vám některý řidič tanku přišel vetknout hrst do úst, že má zase všechny akumulátory vybité (tank měl 4 ks) - na celém útvaru jste nepotkali jakýkoliv voltmetr a pokud tam někde ve skladě byl, před vojáky základní služby byl přepečlivě ukryt, aby ho neukradli a neprodali v hospodě. Dobíjení se posuzovalo podle pohybů kontaktů v regulátoru, pokud aspoň trochu něco cvakalo, bylo to považováno za úspěch opravy. Když mi nějaký vojáček - stopař sdělil, že u tankistů dělá elektrikáře, bylo mi ho skutečně líto.
Každé dynamo se dá použít jako motor a naopak - je celkem levnou alternativou pohonné jednotky u samo-domo vyráběných vozítek pro malé děti (je vhodné zapojit vinutí rotoru do série se statorem).

Alternátor je také generátor střídavého proudu, ale třífázového, zde se k usměrnění používá diodového můstku. U alternátoru je rotor samostatně buzen relativně malým proudem a ze statorového vinutí se odebírá diodami usměrněný proud. Automatická změna polarity zde není možná, při obrácení polarity při připojování akumulátoru projde plný proud propustným směrem přes diody a tyto spálí (buď se přeruší, nebo se z nich stane něco podobného vodiči). Obrátit polaritu pro použití u historických vozidel je možné pouze prohozením diod v můstku a přepracování regulátoru na obrácenou polaritu napájení. Je nepodstatné, jestli je rotor jedním koncem připojen na plus nebo mínus, výstupní napětí se dá regulovat proudem jak na kladné, tak i záporné straně rotoru, vlastnosti alternátoru se nemění. K regulaci stačí jen napěťový regulátor. Zpětný proud od akumulátoru nepropustí diody a vzhledem ke konstrukci není schopen dodat o moc vyšší proud (cca 5%) než je maximální provozní ani ve zkratu, proto nepotřebuje proudový omezovač. Nemá komutátor, pouze hladké sběrací kroužky, životnost uhlíků může přesáhnout 120 000 km a je limitována prašností prostředí (u zapouzdřeného provedení překračuje životnost motoru). Díky tomu lze použít větší převod od motoru - až 2:1 - a z toho vyplývající vysoké otáčky (15 000 min-1). Alternátor dodává již při volnoběhu značný výkon v řádu desítek ampérů, přesná velikost proudu je daná typem (max. výkonem) alternátoru. Konstrukce alternátoru v provedení do automobilů je známa již dlouhou dobu, k rozšíření napomohl až vývoj výkonových polovodičových usměrňovačů a jejich výrazné zlevnění koncem 60. let.
(Bohužel v PAL - Magnetonu Kroměříž se muselo s 3 roky vyvinutým přístrojem čekat na to, až se díky systému přiblblého bolševika v řízení a tvorbě cen ušetřily finance na náhradu dynama alternátorem ve Š 100 (r. 1973).)

Nejjednodušším typem alternátoru je alternátor s permanentním buzením, neboli buzení je realizováno permanentními magnety. Nejčastěji bývá v jednofázovém provedení. Nejznámějším představitelem je známé magneto z malých motocyklů Jawa Pionýr. Tento zdroj energie snad ani jednodušší být nemůže. Jeho budícím prvkem je rotor většinou z materiálu ALNICO přiměřeně zmagnetovaný. Rotor může být uvnitř, tak i vně statoru, záleží na velikosti místa a případně požadovaném momentu setrvačnosti (vnější provedení může nahradit setrvačník). Na statoru je několik vinutí - často jedno vinutí, jeden spotřebič. Výkon jednotlivých vinutí bývá spočítán na daný odběr, protože u tohoto typu alternátorů se velmi obtížně reguluje napětí. Pokud je vinutí správně navrženo, vyrovná se při odběru spotřebiče napětí na požadovanou hodnotu. Z tohoto důvodu se permanentně buzené alternátory vyrábějí pro malé výkony s málo proměnnou spotřebou. Regulace napětí je možná až na výstupu a regulační člen (Zenerova dioda apod.) musí být dimenzovaná na plný výkon alternátoru. Jde sice o nejméně náročné alternátory na údržbu (jednou za uherský rok umýt), ale vzhledem k problémům s regulací napětí se nijak zvlášť kromě motocyklů nerozšířily. Pokud není používán akumulátor, alternátor se neusměrňuje a spotřebiče (většinou jen žárovky) se napájejí střídavým proudem. Obvod zapalování se speciálně upraví tak, aby se zapalovací cívka nabíjela jen jednou půlperiodou kladné polarity (o tom více v článku o zapalovacích soustavách). Případné "palubní" přístroje mají vlastní usměrňovač. Pokud je akumulátor používán, většinou se usměrní celý výkon. Jednotlivé statorové cívky jsou přepínačem odpojovány a připojovány podle potřeby odběru proudu (např. jízda ve dne bez světel a v noci se světly), tím se odbourá nutnost použití ztrátové regulace napětí. Každopádně je nezbytné vždy spálenou žárovku nahrazovat stejně výkonným typem.

Dalším typem alternátoru je alternátor s odděleným buzením (bezkroužkový), jehož buzení je pomocí řízeného magnetického pole z pevně uložené cívky v těsné blízkosti rotoru. Toto provedení se používá tam, kde jsou vysoké nároky na životnost v prašném prostředí. Alternátor má totiž v běžném provedení z důvodu snadného odvodu tepla spoustu otvorů, kudy může proudit chladící vzduch včetně prachu, který působí na uhlíky jako smirkový papír. Oproti alternátoru "kroužkovému" je horší využití budícího magnetického pole, které musí procházet přes další vzduchovou mezeru. Výhodou jsou také obě vinutí v klidu, rotorové není namáháno odstředivou silou. Také elektromagnetické rušení je o cosi menší. Jinak jsou vlastnosti prakticky stejné jako u alternátoru s přímým buzením.
PAL vyráběl speciální bezkroužkové třífázové alternátory o výkonu okolo 1 kW / 24 V pro vojenské účely, viděl jsem je potom namontované ve speciálech Tatra 813. Životnost takovýchto alternátorů je při přísném dodržování technologického postupu při výrobě dána pouze životností ložisek.

Alternátor používaný v automobilech je celosvětově stejné konstrukce, lišící se prakticky jen vnějším provedením vík z hliníkových slitin, jejichž různě tvarované úchyty slouží k upevnění k motoru. Dnes se ustálilo provedení s regulátorem vestavěným přímo do alternátoru, kde regulátor tvoří jeden blok s držákem uhlíků (uhlíky bývají umístěny téměř kolmo na kroužky a někdy nepatrně vyoseny. V případě poruchy se mění celý blok, regulátor je většinou v hybridním provedení, případně zalitý v izolační hmotě, takže neopravitelný. Poruchovost regulátoru a usměrňovače je procentuálně minimální (i když se zrovna porouchá na vašem autě, vzhledem k ceně opravy si myslíte něco úplně jiného). Alternátory různých výrobců se dají při úpravě držáků a drobných úpravách na elektroinstalaci namontovat prakticky na libovolné vozidlo, které má ukostřen mínus pól.
Alternátor se skládá zhruba z osmi celků - 2 víka s ložisky, rotor, stator, usměrňovací blok diod, regulátor s uhlíky, větrák a řemenice.
Rotor je složen s hřídele s navinutou cívkou buzení vyvedenou na sběrací kroužky z mědi a dvou hvězdicovitých pólových nástavců lichoběžníkového tvaru (2x3 póly střídavě), které vinutí překrývají. Lichoběžníkový tvar pólů zmenšuje hluk magnetizace. Jako komplet se rotor dynamicky vyvažuje. Vodič cívky buzení se ke kroužkům přivařuje bodovačkou.
Stator je složen z plechů. Má velmi jednoduchý tvar, aby se do izolační hmotou vyložených drážek dobře strojně navíjelo statorové vinutí. Vinutí je třífázové zapojené do hvězdy a pájením se spojuje s diodovým blokem.
Blok diod je buď šesti, nebo devítidiodový, zapojený do můstku. Hlavní diody jsou vždy po třech zalisovány do držáku, který je kromě mechanického upevnění propojuje elektricky a zároveň odvádí teplo vzniklé průchodem proudu. Diody mají stejný tvar a stejné parametry, ale v každém držáku je typ diody s obrácenou polaritou (většinou jsou odlišeny barevným proužkem proti záměně), aby usměrnění bylo dvoucestné (obě půlvlny se "převedou" na kladné). K usměrnění je bezpodmínečně nutných diod šest dimenzovaných na plný výkon alternátoru. Další tři diody slouží jako pomocný usměrňovač, z kterého se použije proud pro regulaci buzení, usnadňuje se tak připojení kontrolky dobíjení. Tyto diody přenáší jen malý proud do 2 A, proto se většinou používají typy na proud okolo 3 A. Pomocný usměrňovač zabraňuje rychlému vybíjení akumulátoru při stojícím motoru a zapnutém klíčku zapalování přes budící vinutí. Oba držáky diod jsou přes izolační podložky sešroubované a spolu s vývody tvoří montážní blok.
Víka alternátoru jsou z hliníkové slitiny, mají všechny potřebné technologické (větrací atd.) otvory a tvoří zároveň držák ložisek. Ložiska jsou kuličková uzavřená s trvalou náplní tuku, ložisko v předním víku (blíže k řemenici) je větší (z řady 6300), ložisko ve víku zadním je menší (z řady 6200). V prvních konstrukcích víka překrývala téměř úplně statorové vinutí a vytvářela jakýsi držák všeho, nyní z důvodu úspory hmotnosti bývá stator nosnou částí alternátoru, víka jsou menší a dosahují jen k bokům statorových plechů, přes které jsou staženy svorníky nebo dlouhými šrouby.
Držák uhlíků je z plastu a podle typu má buď regulátor napětí k sobě připevněn šrouby (nýty), nebo je jedním celkem s ním. Jako komplet se vloží do otvoru v zadním víku a přišroubuje dvěma šrouby. (U starších typů s neoddělitelnými držáky uhlíků uvnitř alternátoru se při montáži uhlíky zasunou celé až do komor, drátkem o průměru asi 1 mm se skrz víko zajistí proti vysunutí a po nasazení zadního víka a sešroubování se drátky vyjmou a uhlíky se ustaví do provozní polohy.) Nová provedení mají regulátor, držák uhlíků a diodový můstek zkombinovaný do sebe pod plastovým krytem, oddělení od sebe ale možné je. Toto provedení je význačné tím, že sběrací kroužky mají velmi malý průměr a jsou vyvedeny až za zadní ložisko a jsou jako celek s uhlíky zapouzdřené proti vnikání nečistot. Toto provedení je výrazně opatřeno větracími otvory a má dva chladící větráky umístěné uvnitř alternátoru.
Řemenice bývá do výkonu 800 W jednodrážková na klasický klínový řemen, nejčastěji soustružená z levné litiny. Někdy je řešena jako společná s větrákem z plechu, kdy jeden plechový výlisek je vrtule s jednou polovinou řemenice, ke které je přinýtován výlisek druhé poloviny řemenice (výrobně vtipné řešení s menšími náklady). Na hřídel je téměř bez vůle nasazena a proti pootočení společně s větrákem zajištěna perem. Dotažení se provádí maticí s pružnou podložkou. Alternátory větších výkonů (nad 800 W - od 55 A výše) mají řemenici vícedrážkovou, nejčastěji se čtyřmi drážkami. Materiál řemenice bývá různý, od litiny až po lehké slitiny, omezení je dáno pouze odolností materiálu proti otěru. V případě pohonu dalších náročných spotřebičů má drážek šest. Řemenice mívá menší průměr než jednodrážková, vícedrážkové řemeny snesou menší poloměr ohybu. Na hřídeli nebývá jištěna perem, ale silným axiálním utažením vůči velké ploše osazení rotoru, takže se přenos výkonu provádí čistě třením. Výroba a montáž takové sestavy je levnější.
Větrák je prakticky výhradně výlisek z plechu. U starších typů alternátorů je jeden umístěný mezi řemenicí a tělem rotoru vně předního víka. Nové vysokovýkonné konstrukce mají dva menší větráky uvnitř alternátoru, z každé strany rotoru jeden. Vzhledem k tvaru větráku si oprávněně můžeme o jeho účinnosti myslet své, sice nějakým způsobem prohání vzduch přes alternátor, ovšem za cenu značných ztrát příkonu.

Alternátory starší konstrukce s odděleným regulátorem se liší pouze v provedení držáků uhlíků a v přítomnosti přídavných svorek pro připojení regulátoru. Jinak je jejich konstrukce prakticky stejná jako nových alternátorů s vnějším větrákem. Alternátory se vyrábějí v provedení pro 12 V instalaci (14 V) a 24 V instalaci (28 V) v nákladních vozidlech a autobusech. Směr otáčení je při pohledu od řemenice doprava, to je dáno tvarem lopatek větráku, alternátor se může točit - na rozdíl od dynama - na obě strany. Dříve se alternátory vyráběly pro proudy 35 A (490 W), 42 A (588 W), a 55 A (770 W), nyní se alternátor o výkonu 770 W používá jen u menších vozidel bez větších spotřebičů. Běžné hodnoty jsou 70 A (980 W), 90 A (1260 W) a 120 A (1680 W) (s tím už se dá i slušně svařovat). U zahraničních výrobců se používají jiné výkonové řady, uvedené hodnoty jsou z PALovácké produkce. Pro nákladní vozidla bývá běžná hodnota 28 V / 35 A (980 W), autobusy min. 70 A (téměř 2 kW). Tento výkon se prakticky u osobních automobilů nikdy nevyužije, spotřeba ve škodovce při zapnutí úplně všeho včetně přídavných světel je okolo 600 W, ale to v provozu u sériového provedení nikdy nenastane (nejsou zapnuta všechna myslitelná světla a motorky). Velký výkon je nutný na pokrytí běžně používaných spotřebičů při volnoběžných otáčkách. Každopádně určitým otáčkám přísluší určitý maximální proud, pokud je zatížení větší, poklesne svorkové napětí. Proto při volnoběhu a rozsvícených hlavních světlech napětí u alternátoru klesá (svit světel "zežloutne"), po zvýšení otáček se napětí zvýší na nominální mez (světla "zbělejí").

Popis funkce:

Předpokladem je připojení hlavního vývodu kladného napětí (svorka B+) k akumulátoru nebo při měření k odporové zátěži. Pokud není alternátor zatížen, proud, který měl být odebírán se při chodu "přetransformuje" na napětí podle Ohmova zákona, napětí se neřízeně zvýší na hodnoty stovek voltů, které může zničit diody v usměrňovači, pokud se regulátoru včas nepodaří napětí snížit. U polovodičových regulátorů je rychlost činnosti dostatečně vysoká na uřízení, i když spoléhat se na to také stoprocentně nelze, při použití historických kontaktních regulátorů je možnost poruchy velmi vysoká (případ přerušeného vodiče mezi alternátorem a svorkou 30 na spouštěči, popsaný v minulém článku o akumulátorech, byl na jednom z mých vozidel, naštěstí regulátor zafungoval bezvadně, ale lépe je tomu radši předejít). Průraz diod přepětím je jev neskutečně rychlý v řádech jednotek µs. Druhým - mínus - pólem je kostra alternátoru, proto důkladně zkontrolujeme čistotu dosedacích ploch a řádné dotažení upevňovacích šroubů.

Šestidiodový alternátor:

Alternátor v klidu - všechno stojí, napětí tedy nemůže být generováno. Po zapnutí klíčku začíná okamžitě procházet proud přes otevřený regulační tranzistor (nebo kontakt u starších typů regulátorů) o hodnotě okolo 2 A budícím vinutím (rotorem) a vytvoří se stejnosměrné magnetické pole, které má zvláštní tvar díky drápkovému uspořádání pólů. Po spuštění motoru se začne díky rotujícímu magnetickému poli ve statorovém vinutí okamžitě indukovat napětí. Toto napětí je střídavé, protože drápky rotoru se střídají s opačnou polaritou magnetického pole. Začne okamžitě narůstat napětí na výstupní svorce B+ podle odběru proudu, čím je větší zátěž, tím se pomaleji napětí zvyšuje - ovšem z pohledu člověka jde o jev velmi rychlý. Až napětí dosáhne hranice cca 14 V, regulační tranzistor se uzavře a tím přeruší buzení rotoru, napětí se začne snižovat. Při poklesu o cca 0,2 V se opět tranzistor otevře a celý děj se opakuje. Čím je odběr proudu vyšší, tím je poměr doby sepnutí a vypnutí tranzistoru větší až dosáhne trvalého sepnutí v úrovni odběru max. proudu, kterého je alternátor schopen. Při zvyšování otáček alternátoru se zároveň lineárně zvyšuje vnitřní reaktance vinutí, která působí proti indukci, nutno zohlednit i ztráty v železe. To, co se získá otáčkami, je reaktancí eliminováno. Proto je alternátor neschopen přetížení, větší než udávaný maximální proud z něj dostat nelze. Alternátor lze spálit jen nedostatečným chlazením.
Oproti devítidiodovému alternátoru je výhoda v téměř okamžitém nabuzení po spuštění motoru. Alternátor začne dobíjet okamžitě po startu. Regulované napětí je vztaženo na svorku B+, takže při zapojení dalších spotřebičů napětí na výstupu neklesá. Nevýhodou je komplikovanější zapojení kontrolky dobíjení. V případě stojícího motoru se akumulátor relativně velkým proudem vybíjí přes budící vinutí. Proto vzniklo několik řešení zapojení. Zapojení s oddělovací diodou (zapojena v propustném směru mezi svorku B+ a akumulátor, spínač denních spotřebičů je připojen jako odbočka mezi katodu diody a akumulátor) sice spoustu věcí vyřeší, ale pro úbytek napětí a ztrátu výkonu na ní až 60 W (prochází přes ni celý výkon) se jeho používání nerozšířilo a dnes se již nepoužívá. Dalším řešením běžně používaným je přídavné relé, přes jehož sepnuté kontakty se žárovka připojí na kostru. Po spuštění díky zvýšenému napětí pomocné relé (funguje stejně jako regulační relé, jen je seřízeno na napětí o něco nižší) kontakty přepne tak, že žárovku odpojí. U polovodičových regulátorů se místo kontaktů používají tranzistory, jako ukazatel toho, že se alternátor točí, se snímají napěťové špičky na svorce B+. (U Volhy jsem tento problém (náhrada vadného originálního regulátoru) řešil pomocí snímání zapalovacích impulzů na svorce 1 zapalovací cívky, kterými jsem odblokoval výstupní tranzistor. Volha - to je vynález! Na ní se naučíte věci, o kterých by se nikdy nikomu ani nesnilo.) V případě použití ampérmetru místo kontrolky se pomocné relé nemontuje, jde většinou o starší konstrukce, kde se spousta věcí neřešila.
Nevýhodou polovodičových regulátorů s malou vnitřní spotřebou může být při určitém typu zapojení - regulátor není těsně u alternátoru, ale napětí pro regulaci odebírá ze sítě nebo akumulátoru a minimálním odběru (zapnuto pouze zapalování a palubní přístroje) - samovolné odbuzování alternátoru v případě, kdy je nastaveno nižší regulační napětí a napětí akumulátoru neklesá dostatečně rychle při přerušení dobíjení. Regulátor není schopen okamžitě zareagovat při pomalém poklesu napětí, rozsvítí se kontrolka dobíjení, i když se nic neděje. Stačí na chvíli něco zapnout (světla, motorek topení), dobíjení se obnoví a kontrolka zhasne. Je to jev výjimečný a pouze u některých typů starších vozidel zahraniční výroby. Pomůže seřízení regulátoru na napětí nad 14 V.

Devítidiodový alternátor:

(Alternátor mívá většinou deset diod, desátá slouží jako přepěťová ochrana výstupního tranzistoru v regulátoru a jinak se přímé funkce dobíjení neúčastní.)
Funkce je stejná jako u šestidiodového alternátoru. Odlišnost je v nižší rychlosti nabuzení, protože proud budícím vinutím je omezen kontrolní žárovkou dobíjení, zpočátku je výrazně nižší a tedy magnetické pole slabší. Pro řádné nabuzení potřebuje po spuštění motoru dosáhnout vyšších otáček než alternátor šestidiodový. Jakmile k nabuzení dojde, není v rychlosti regulace rozdíl, protože se objeví na pomocném usměrňovači plné napětí, ze kterého je poté buzení bez omezení napájeno. Výhodou devítidiodového alternátoru je velmi jednoduché připojení kontrolní žárovky dobíjení a minimální vybíjení akumulátoru při zapnutém klíčku zapalování a stojícím motoru. Jediný problém je rozdíl v úbytku napětí na hlavních diodách a diodách pomocného usměrňovače. (Pro laiky - při průchodu proudu diodou v propustném směru na ní vzniká úbytek napětí (přiložte multimetr přepnutý na měření stejnosměrného napětí na rozsahu 2 V na vývody diod pod napětím a můžete se přesvědčit), jeho velikost je daná druhem a technologií výroby. Křemíkové diody, které se výhradně používají v usměrňovačích alternátorů, mají úbytek v rozsahu cca 0,55 až 1,5 V podle výkonové zatížitelnosti a momentální velikosti proudu. O tuto hodnotu se sníží napětí, na které je dioda připojena. Proto i alternátor má vnitřní napětí o nějaký ten volt vyšší. Úbytek napětí vzniká u všech polovodičových součástek, jen jeho velikost se liší.) Úbytek na hlavním usměrňovači se silně mění s odběrem od cca 0,65 do 1,1 V, úbytek na usměrňovači pomocném se prakticky nemění a je na úrovni 0,6 V, protože odběr proudu přes něj je dán jen konstantním odporem budícího vinutí. Regulátor devítidiodového alternátoru měří napětí na pomocném usměrňovači a podle něj reguluje. Při malém odběru v řádu několika ampérů jsou úbytky obou usměrňovačů prakticky stejné. Pokud se odběr zvýší, vzroste rozdíl mezi usměrňovači a napětí na svorce B+ - které nás hlavně zajímá - o tento rozdíl poklesne. K tomu je zapotřebí připočítat ještě vliv rozdílného zvlnění dvoucestného usměrňovače hlavního a jednocestného u pomocného usměrňovače a rozdíl může dosáhnout i 0,6 V. Mít 14,0 V a nebo jen 13,4 V je pro dobíjení akumulátoru dost podstatný rozdíl. U kontaktních regulátorů je možné si přitažením pružiny nastavit napětí vyšší asi na 14,3 V, aby obě hodnoty byly v přijatelných mezích, u polovodičových regulátorů starší PALovácké konstrukce bylo možné proškrábnutím nastavovacích odporů udělat totéž, jenže nové hybridní a nebo úplně zalité nastavit nijak nelze. Pomůckou může být zapojení tříampérové diody v propustném směru (katodou k regulátoru, katoda je vždy na diodě nějak označena) mezi svorku R (D+) na alternátoru a tutéž svorku na regulátoru (úspěšně vyzkoušeno). Pokud by 0,6 V bylo moc, lze použít stejně dimenzovanou diodu Schottkyho, která má úbytek asi poloviční. (Nebo pořád jezdit se zapnutými světlomety.) Nejlepší řešení je, pokud to někdo umí, postavit regulátor nový, který bude mít o jeden kablík více, který připojí na svorku B+ a podle napětí na této svorce bude regulovat. Proud musí omezit na hodnotu okolo 1 mA, aby se příliš nevybíjel akumulátor a na druhé straně se do něj neindukovalo rušivé napětí (také vyzkoušeno, naměřen pokles při změně zátěže maximálně o 0,05 V). U vestavěných regulátorů nelze upravit vůbec nic, pokud nemají volně přístupné patřičné svorky. Ty lze najít jen u konstrukcí s regulátorem společným s držákem uhlíků, kde většinou bývá volný kablík s fastonem. Nové konstrukce vestavěných regulátorů jsou už řešené s ohledem na tento problém. Sice přesně nevím jak jsou vnitřně zapojeny, ale při měření jsem žádné odchylky při změně zátěže nezjistil. Některé jsem viděl s očkem nasunutým i na svorku B+, tam není nad čím přemýšlet. Jedním z řešení by bylo použití speciálního obvodu, který by podle napětí na pomocném usměrňovači a velikosti budícího proudu (ten je lehce spočitatelný podle poměru doby sepnutí proudu do budícího vinutí a podle určité závislosti odpovídá výstupnímu proudu) přičítal korekční hodnotu rozdílu úbytků napětí.

Činnost kontaktního regulátoru:

Pohyblivý kontakt, připojený na volný konec budící cívky, je v klidu nebo při podpětí v horní poloze a dotýká se kontaktu připojeném na kladné napětí. Při pomalém zvyšování napětí se dosáhne hranice, kdy se začne působením síly elektromagnetu pohybovat směrem k dolní poloze, kontakt se rozepne a přeruší přívod proudu, teď proud prochází do budící cívky přes výkonové rezistory (na spodku krabičky), které mají za úkol omezovat jiskření na kontaktech a hlavně mírně předbuzovat alternátor při rozepnutí kontaktů, aby napětí tak rychle neklesalo. (Mechanický kontakt nemá spínací rychlost tranzistoru a jeho spínání je třeba rychlostně omezit. V určitém režimu dochází k situaci, kdy se pohyblivý kontakt "dlouhodobě" nachází v mezipoloze mezi horním a dolním pevným kontaktem a proud přes rezistor stačí udržovat napětí na požadované výši.) Pokud se napětí dále zvyšuje, přitáhne elektromagnet pohyblivý kontakt na doraz a tím ho propojí s dolním pevným kontaktem, který je ukostřen. Dojde k odbuzení alternátoru, napětí klesne, elektromagnet neudrží pohyblivý kontakt v dolní poloze, ten se opět spojí s horním kontaktem a celý cyklus se opakuje. Rozdíl těchto napětí vzhledem k setrvačnosti pohybu mechanických komponentů bývá vyšší, než u polovodičových regulátorů, běžně okolo 0,6 V, výstupní napětí je více zvlněno. Napětí se seřizuje za chodu a zatížení přihýbáním držáku vratné pružiny pohyblivého kontaktu. Při seřizování je nutné vycházet z technických údajů výrobce, kde jsou předepsané všechny vzdálenosti kontaktů mezi sebou. Každopádně se při přitažení nesmí dotýkat pohyblivý kontakt jádra elektromagnetu, protože se má silnou snahu magneticky lepit. Při určitém nepřesném nastavení má regulátor snahu kmitat na horním kontaktu a způsobuje rušení autorádia, po zvýšení zátěže (stačí rozsvícení osvětlení kabiny (2x5 W)) jev zmizí. (A mohl bych pokračovat donekonečna, jak díky regulátoru dvakrát shořely obě H4 a neodhalili to ani v servisu, kdy regulátor po spuštění motoru vždy několik sekund nereguloval a napětí přesáhlo 17,5 V, kdy jinak dobré H4 z Tesly odešly na věčnost. Potom se umoudřil a vše bylo v pořádku, napětí bylo na 14,1 V.)
Jestli ještě nějaký takový máte v autě, použijte plochý šroubovák č. 4 a trubkový klíč č. 8 k odmontování a vhoďte ho ladným obloukem do nejbližší popelnice. Nový polovodičový se dá pořídit za 250 Kč, na vrakovišti do 50,- Kč. Proč - protože vzhledem k roku ukončení výroby musí být všechny důkladně opotřebené, kontakty patřičně opálené a snažit se je seřizovat je práce zralá pro pozdější návštěvu docenta Chocholouška (léčebna Bohnice). Pro správnou činnost musí být pohyblivý kontakt v přesně definované pozici vůči kontaktům pevným a vůči jádru elektromagnetu a to se nedá při opálených a broušením "ožužlaných" dotycích realizovat. Několikrát jsem se o to bláhově bez úspěchu pokoušel. Navíc jsou povoleny pouze pro alternátory do 42 A.
Pokud si někdo z vás chce regulátor postavit, nesmí zapomenout na několik věcí. V prvé řadě všechny tranzistory musí běhat ve spínacím režimu, případný operační zesilovač zapojit jako komparátor s hysterezí, stačí 741. Byla sice před nějakými dvanácti lety v AR publikována analogová verze s MAA 723, ale tranzistor se neúměrně hřeje a jak se v 85° C chladí mi také není moc jasné, navíc česká verze 723-ky byla dost poruchová. (Pokud se vyznáte v činnosti tranzistoru, víte, že v lineárním režimu musí být na C-E minimálně 3 V, aby byl schopný regulace. O toto napětí se sníží napájení budícího vinutí a zákonitě i budící proud, alternátor nebude schopen maximálního výkonu.) Jeden dva kusy mohly pracovat spolehlivě, ale při opakování výroby nemáte záruky. Výstupní tranzistor dimenzujte aspoň na 60 V / 8 A, protože je nutná řádná rezerva (cenově dnes mezi 4 A a 8 A není velký rozdíl), bázi pořádně "nakrmit", ve spínacím režimu je ß okolo 20, já dávám Darlingtony (ß asi 200) - na spínací rychlosti vůbec nezáleží, lze použít jakýkoliv spínací typ. Použítelné je zapojení s NPN i PNP výstupním tranzistorem, PAL dával NPN, protože tehdy v sortimentu Tesly vhodný PNP nebyl. Budící tranzistor blokovat keramikou cca 150p (jinak radostně kmitá). Jako referenční zdroj je skvělý TL 431, hřál jsem ho pájkou a napětí se prakticky nehnulo. Hystereze je optimální okolo 0,2 V, při menší se tranzistory mají snahu rozkmitat. Je potřeba uvažovat zvlnění napětí, akumulátor něco sice vyfiltruje, ale pomocný usměrňovač se kroutí dost. Rezistory od B+ na kostru jako dělič dohromady asi 10 kOhm. Případné trimry cermetové, osvědčil se typ TP 095. Vše důkladně umýt lihem od kalafuny a po odzkoušení a nastavení (nejlépe spolu s alternátorem) důkladně nalakovat včetně součástek. Mezi vývod M (DF) a kostru zapojit diodu katodou k M, zachycuje napěťové špičky při zavření tranzistoru, příliš se na desátou diodu v alternátoru nespoléhejte, nemusí tam vůbec být. Není marné se podívat, jak byl řešen originál z PALu, hlavně zapojení u svorek 15/54 a M. Regulátor se dá postavit do 100 Kč.

Proč kontrolka dobíjení svítí a potom zhasne - obyčejná žárovka 12 V / 2 W je připojena jedním kontaktem přes skříňku zapalování na kladný pól (plus). Druhý kontakt vede přímo na vývod pomocného usměrňovače (R, D+), kam je připojen i regulační tranzistor. Přes otevřený tranzistor je připojena na jeden z konců budícího vinutí (M, DF). (Druhý vývod budícího vinutí je ukostřen - na mínus.) Po zapnutí zapalování začne protékat z kladného pólu proud přes žárovku (odpor asi 80 Ohm), tranzistor a budící vinutí (odpor cca 6 Ohm je vlastně skoro zkratem) na kostru a žárovka se rozsvítí. Po spuštění motoru se začne zvyšovat napětí na pomocném usměrňovači, tím se oba kontakty žárovky dostávají na stejný napěťový potenciál a žárovka zhasne bez ohledu na stav regulačního tranzistoru. Uvědomíme-li si, že průchodem neomezovaného proudu z pomocného usměrňovače přes budící vinutí se na vinutí objeví téměř plné napětí (opět Ohmův zákon), stav tranzistoru proto za provozu na svit žárovky nemá vliv. Vše platí i při obrácené polaritě zapojení (budící vinutí je "ukostřeno" na kladný pól (plus)), která je dost používaná u francouzských aut. U šestidiodových alternátorů je vše řešeno odpojením kontaktem pomocného relé.
Pokud se nad tím důkladně zamyslíte, pochopíte, že žárovka může plnit svoji funkci pouze v případě, že alternátor nedává vůbec žádné napětí. Její funkce je dána rozdílem napětí v síti vozidla a na pomocném usměrňovači. Pokud alternátor dává např. 13,2 V (běžná hodnota u kontaktních regulátorů po několika letech provozu bez seřizování), zhruba toto napětí bude zcela určitě mít i akumulátor a tedy rozdíl je nulový. Navíc při rozdílu napětí mezi akumulátorem a alternátorem zhruba do hodnoty okolo 3 V se není žárovka schopna rozsvítit (jen slabě žhne, což nemusí být na přístrojové desce viditelné) a tak nedostatečné dobíjení nesignalizuje. Pokud se rozsvítí, alternátor je úplně odbuzený. K tomu dochází pouze při nízkých otáčkách volnoběhu, kde alternátor nemá dostatečné otáčky pro potřebný odběr proudu. (Pokud se kontrolka rozsvítí za vyšších otáček motoru, s největší pravděpodobností praskl řemen pohonu, okamžitě vypněte motor! Klínový řemen pohání zároveň vodní čerpadlo a zastavení průtoku kapaliny okamžitě zvýší teplotu motoru do nebezpečných hodnot. Prasklá hlava někde na druhé straně republiky jistě na náladě nepřidá.) U šestidiodového alternátoru se pečlivým nastavením pomocného relé signalizace nedostatečného dobíjení nastavit dá.

Alternátor je zařízení s malou účinností, v nejlepším režimu v oblasti nízkých otáček dosahuje asi 45% účinnosti, potom účinnost celkem rychle poklesne asi na 33% a s dalším růstem dále klesá, na což mají největší vliv aerodynamické odpory nevyužitého větráku. Proto zvlášť velké převody, dobré při dobíjení na volnoběh, nejsou z energetického hlediska vhodné. Také konstrukce alternátoru není technicky dokonalá, byla plně podřízena účelu použití v automobilu (nízká hmotnost a malé rozměry). Ideálem by bylo přepínání převodových poměrů aspoň ve třech stupních či plynulá regulace otáček. Takže pokud máte v autě zapojených 0,6 kW spotřebičů (všelijaké 180 W žárovky atd.), tak na jejich provoz odebíráte zhruba 2 kW výkonu motoru a 1,2 l/100 km benzínu (z praxe se počítá na každých 100 W odběru 0,2 l/100 km - skutečně se mi na firemní Felicii o 0,25 l/100 km spotřeba při jízdě s rozsvícenými světlomety zvýšila). Různé studie automobilů s minimální spotřebou se i tímto problémem zabývají a používají speciální konstrukce alternátorů s účinností až dvojnásobnou. Škoda že už nejsou na trhu.

Praxe:

Alternátoru stačí ke štěstí jen správně napnutý řemen, (všechny tři řemenice by měly být v ose) a důkladně elektricky připojené kontakty (kontakty platí i pro regulátor, hlavně řádně ukostřit). Celkem si toho nechá hodně líbit, jediné co nemá rád, je odpojení zátěže za provozu, kde je vysoké nebezpečí průrazu diod přepětím. Kdo má starší typ škodovky, kde byl vodič od svorky B+ alternátoru ke spouštěči a pak dále k pojistkové skříňce o průřezu (ne průměru!) 4 mm2, doporučuji přidat další minimálně 2,5 mm2, výměna za 6 mm2 je pracná. Vždy počítejte na 1 mm2 s asi 10 A. Vodiče (typu lanko, aby byl dostatečné ohebný oproti klasickému drátu) se vyrábějí v řadě 0,15 - 0,35 - 0,5 - 0,75 - 1 - 1,5 - 2,5 - 4 - 6 - 10 - 16 - 25 - 35 mm2 atd. v různých barvách izolace. V automobilech se používají všechny barvy kromě tzv. žlutozelené (pruhy zelené a žluté barvy), vyhrazené pro ochranný vodič v silnoproudých zařízeních. Různé barvy jsou nutné pro odlišení mezi sebou, protože vodiče jsou staženy do svazků a při opravách se lépe hledají příslušná vedení. Ve vozidlech jsou kromě propojení akumulátoru se spouštěčem používány rozměry od 0,75 do 6 mm2. Odizolované konce vodičů chráníme nalisovanými koncovkami, případně nalisujeme očko nebo vidličku. Pořádné kleště na koncovky, kterými si neublížíte, stojí okolo 700,- Kč a potřebujete minimálně dva typy. V nouzi se dají použít kombinačky a sikovky, ale spoje nevypadají hezky. Ocínování konců vodičů bych moc nedoporučoval, cín při utažení šroubkem při velkých proudech teplem měkne, tím se zvýší přechodový odpor a s dále se zvyšující teplotou nakonec vyteče a máte po spoji. Pájet lze spolehlivě očka a vidličky, pokud ovšem máte správný typ. Nyní používaná očka s barevným plastovým krytem (barva udává velikost vodiče, pro který je určeno) se moc dobře nepájejí. Pokud nastavujete vodič, jako spojku buď automobilové zamačkávací (prořezávající izolaci) spojky, nebo klasickou elektrikářskou "čokoládu". Takové ty zakroucené spoje omotané izolační páskou jsou častým zdrojem poruch a používejte je jen v nouzi. Když si vzpomenu na známého, který má na škodovce centrální zamykání s dálkovým ovládáním s imobilizérem a odpojené vložky zámků a vnitřní kliky od zamykání (aby se mu tam a také případně ven nikdo nedostal!), který si připojení na napájení od pojistkové skříňky provedl tímto způsobem, kde spoj zabezpečil "propájením" - jakási koule cínu na povrchu zkroucených vodičů - a tento spoj mu povolil, je vám jasné, jak se dostával dovnitř - rána kladivem do okna, protože všechny zámky měl zakrytované proti vnějšímu vniknutí.
Velký problém nastal s ukončením výroby klasických klínových řemenů (bez vlnkovitých zoubků na vnitřní straně). Nové řemeny sice snesou menší poloměr ohybu (malý průměr řemenice) a jsou z lepšího materiálu, ale nevyrábějí se v rozměru 9,5 x 1000 (šířka x obvod). Původně Š 1000 MB - Š 100 měly rozměr 10x 1000 a na větrák 10x1050. Později se z nějakých snad úsporných důvodů (za bolševika člověk kolikrát žasnul nad logikou konání) přešlo na rozměr 9,5. Celé roky to fungovalo, ale s koncem bolševika v Čechách se objevily již zmiňované zoubkované řemeny s rozměrem 10. A to je problém. Řemeny se nevejdou do drážek celé a tak není plně využita třecí plocha řemenu pro přenos výkonu. Řemeny prokluzují (pískají při změně otáček za rozsvícených světel) a je nutné je více napínat, což moc ložisku v předním víku nesvědčí. Navíc se menší styčná plocha více hřeje a tím se zkracuje životnost řemene. Přesoustružení řemenice alternátoru a řemenice na klikové hřídeli toho moc nevyřeší, protože řemenice vodního čerpadla je výlisek z plechu a ten se moc upravit nedá. Tato řemenice sama bude stejně úspěšně ničit řemen jako všechny ostatní dohromady. U vícedrážkových řemenic problém není, norma EHK je relativně nová a naštěstí bez zásahů bolševika. Řemenice na motoru jde přehodit z Felicie, alternátor je možné při úpravě držáku použít celý z Felicie (mám v autě, jde to celkem dobře přizpůsobit), ovšem problém je s řemenicí vodního čerpadla, Felicie má odlišný hřídel a je nalisovaná, chce to soustruh a něco vymyslet (nejlépe vyrobit novou). Já jsem se s tím nepáral, použil jsem černou řemenici z alternátoru Favorita o průměru 60 mm (původní měla 70 mm a byla šedozelená) na alternátor 70 A z Felicie a ponechal původní řemen 10x1000. Není to sice "košer", ale vzhledem k minimu kilometrů, co s tímto vozidlem najezdím, zatím nehodlám investovat peníze do složitějších úprav. Klínový řemen stojí 60,- Kč.
Klínový řemen - přenáší výkon třením jen a pouze svých klínových boků, pokud se dotýká vnitřní stranou dna drážky řemenice, je nevhodný a buď namontujeme širší řemen, nebo vyměníme již opotřebovanou řemenici. Převod je klidný, tichý a vyznačuje se skluzem okolo 1-2%. Neměl by být extrémě napnut (při délce asi 50 cm mezi řemenicemi se musí při síle 20 N uprostřed dráhy prohnout asi o 10-15 mm. Lze jej ohýbat jen v jednom směru a úhel opásání řemenice pro spolehlivý přenos výkonu musí být větší než 90° (lze použít sestavu max. o třech řemenicích patřičně umístěných vůči sobě). Řemeny sice snáší oleje a benzíny, ale pro provoz mají být suché. Účinnost převodu je 95-98%. Rozměry a úhly klínu jsou normalizované, během vývoje dosáhly díky novým materiálům značné spolehlivosti a prasklý řemen ukazuje na lajdáckost majitele, kdy se hloupě snaží ušetřit pár korun a včas ho nevymění.
Vícedrážkové řemeny se vyznačují vyšší styčnou plochou a tedy při zhruba stejných rozměrech vyšším přenášeným výkonem. Počet drážek se liší podle přenášeného výkonu, také normalizováno. V předminulém desetiletí se díky vývoji neskutečně ohybově odolným materiálům podařilo realizovat oboustranný vícedrážkový řemen, který je schopen ohybu na obě strany a tak se může pomocí jediného řemene pohánět více než 3 řemenice dalšího příslušenství (viděl jsem i 7). Řemenice se střídají tak, že se vždy mění směr ohybu a tak je dosaženo velkého opásání řemenem. Protože všechny řemenice mohou být v jedné ose - jeden řemen si sám sobě nepřekáží - výsledkem je významná úspora místa v motorovém prostoru.

Opravy:

Při demontáži si všimněte stavu uhlíků a sběracích kroužků. Pokud jsou v kroužcích vydřené už značně hluboké drážky, použijte nový rotor, protože při soustružení se často uvolní vodič z místa připojení ke kroužku a zpět už ho nedostanete (na pájení cínem zapomeňte, spoj nevydrží vysoké otáčky). Při soustružení kroužků nezapomenout nakonec přebrousit papírem č. 180 a nakonec přeleštit lapovacím papírem, jinak stopa od nože působí na uhlíky jako fréza. Kontrola diodového bloku chce trochu znalosti elektroniky, přesný stav se dá změřit jen při zátěži plným proudem sledováním průběhu usměrnění na osciloskopu. (Diodové bloky jsou dnes dostatečně spolehlivé a odolné, závady se téměř nevyskytují. Elektronika je známá tím, že se odporoučí buď po krátké době provozu, nebo až po mnoha letech. Proto závady na diodách bývají nejčastěji způsobeny výrobními vadami diod.) Všechno čistit technickým benzínem, uhlíkový prach s mastnotou jde krásně dolů. Po smontování se alternátor musí bez odporu protáčet a nesmí být slyšet žádný hluk. Hučivý hluk svědčí o vadě ložisek, častěji toho v předním víku. Pískání také. Rotor nesmí zachytávat o stator, důvod je nutné okamžitě zjistit. Uhlíky se musí v držácích pohybovat volně a pokud možno s vůlí, ve styku s kroužky nemají vydávat téměř žádný zvuk. Někdy se alternátor po spuštění motoru nechce nabudit (u dynama nelze po rozmontování vždy), stačí při mírně zvýšených otáčkách vodičem propojit krátce svorky B+ a M (DF).
Alternátor z Favoritu se proti alternátoru z Š 105-130 (oba 55 A) kromě tvaru a vestavěného regulátoru liší ostřejší charakteristikou náběhu napětí, cívky statorového vinutí mají o jeden závit více. Proud 37 A je dosažen již při 2 000 ot/min. oproti 2 700 ot/min. starého provedení (otáčky alternátoru!). Proto při volnoběhu dobíjí více než škodovácký. Pokud použijete menší řemenici (a řemen o 25 mm kratší), máte při stejných volnoběžných otáčkách proudu ještě více. Uvědomte si, že proud cca 50 A je dosažen u Fa již při 3 000 ot/min.!
Na starý typ alternátoru lze malou řemenici z Fa namontovat jen s použitím vymezovací podložky mezi řemenici a větrák (asi 3 mm, radši přesně změřte), protože je nižší. Průměr hřídele je stejný. Výměna alternátoru z Fa do škodovky je možná, ale spodní originální držák (tyto alternátory se v posledním roce výroby montovaly do Š 135-136) není k sehnání a bohužel ani nevím, jak vypadal. Upevňovací části vík jsou u obou provedení řešeny úplně obráceně, původní měl jednu širokou nohu, která se vsunula mezi vidlice držáku, nový vše přesně naopak. Držák z Fa je po úpravě použitelný, hlavně nesmíte vyřadit z provozu šikmou vzpěru pod alternátorem od bloku k držáku motoru se silentbloky (držák vzpěře překáží, chce to pilník), hrozí ulomení bloku u rozvodového víka! A dodržet souosost řemenic! Kabel M (DF) od původního regulátoru úplně vymontujte, u napájecího kabelu (pokračuje k zapalovací cívce) zaizolujte faston u původního regulátoru proti dotyku s kostrou, totéž s kabelem R (D+). Prodloužený konec kabelu R připojte na svorku D+ na alternátoru (hned vedle regulátoru). To je vše co mu stačí ke štěstí.

Montáž alternátoru z Felicie 70 A do škodovky:

Držák jsem ponechal původní a do něj pomocí svorníku M10 a šesti matic, dvanácti podložek rovných a šesti pružných podložek upevnil alternátor. Horní držák jsem otočil a drážku propiloval pro průchod šroubu M10 na přišroubování horní nohy alternátoru. Spodní noha předního víka se musí opilovat asi o 3-5 mm z přední strany, aby se dosáhlo souososti řemenic. Toto proveďte pečlivě, pozdější demontáž je velmi pracná. Opilovaný držák se umístí z vnitřní strany (jako mezi vidlice držáku) původního držáku alternátoru. Snažte se sehnat alternátor společně s konektorem pro kontakty dobíjení.
Zhruba postup: Demontujte původní alternátor. Svorník M10 uřežte asi o 50-60 mm delší, než je vnější vzdálenost spodních noh alternátoru. Horní držák demontujte a propilujte drážku na rozměr asi 10,5 mm. Pro utažení matic svorníku doporučuji odmontovat krycí plech motoru před alternátorem, aby se uvolnil prostor pro nářadí. Teď je důležité dodržovat níže uvedený postup, aby se správně seřadily jednotlivé podložky a matice z důvodu správného utažení. Na jeden konec svorníku našroubujte matici, aby zhruba lícovala s koncem svorníku, nasaďte pérovku a plochou podložku, provlékněte zezadu zadní nohou alternátoru. Nasaďte podložku, pérovku a dvě matice, pérovku a podložku tak, aby asi 20 mm závitu přečnívalo, vše je volné, neutahovat. Provléknout zadním otvorem držáku alternátoru, nasadit podložku, pérovku a matici a teď šroubováním všech tří matic posunout svorník o tolik dopředu, aby se dala nasadit další matice, pérovka a podložka. Potom opět šroubovat dokonce čtyřmi maticemi tak, aby svorník prošel přední nohou a nakonec otvorem předního držáku. Zakončíme navlečením podložky, pérovky a poslední matice. Vše srovnáme, aby svorník zhruba stejně přečníval na obě strany. A teď utahování. (Jde to pro špatnou dostupnost matic pomalu.) Alternátor nejdřív utáhneme oběma maticemi u přední nohy přiměřeně tak, aby bylo možné s alternátorem větší silou otáčet, potom "na krev" dotáhneme prostřední matice. Zkontrolujeme rovnoběžnost řemenic, alternátor má snahu se díky větším otvorům v držáku natáčet k motoru, případnou nesouosost odstraníme (budete třeba muset alternátor vymontovat a vidlice držáku přihnout - kladivo patří také mezi nářadí). Nakonec řádně dotáhneme zadní matice pouze přes vymezovací vložku nohy alternátoru, nedotýkat se podložkami hliníkové nohy, pak jde alternátorem pootočit pro napnutí řemene. Namontujeme horní napínací držák obráceně (vykloněním dovnitř) a šroubem M10x25 s pérovkou a podložkou přiměřeně dotáhneme, případnou vůli mezi držákem a horní nohou alternátoru vymezíme podložkami. Nasadíme řemen a přiměřeně napneme. Zkontrolujeme dotažení všech šroubů a matic. Připojte hlavní přívod na svorku B+. Konektor alternátoru má dva kontakty, jeden je nepřipojený a nelze na něm naměřit vůči kostře vůbec nic. Druhý vykazuje určitý odpor nebo při měření úbytku (jakoby jste měřili diody, multimetry mají na to speciální měřící polohu označenou symbolem diody) napětí naměříte v obou směrech hodnotu do 1 V. (Pokud nemáte multimetr, při zapnutém zapalování přiložte kabel R na jeden z nich a pokud se kontrolka rozsvítí, je to ten správný.) Na tento kontakt připojte buď pomocí originálního konektoru nebo nejmenšího fastonu vodič R (D+) od původního regulátoru (vede na kontrolní žárovku). Při zapnutí klíčku se musí kontrolka rozsvítit. Nastartujte a pokud kontrolka zhasne (většinou rychleji než u původního provedení), máte vyhráno, multimetrem můžete zkontrolovat dobíjecí napětí. Při volnoběhu není poznat pokles napětí i s rozsvícenými světly a zapnutém motorku topení, ověřeno i měřením napětí. Bohužel se pořád drží někde na 14,5 V. Po pár dnech zkontrolujte napnutí řemene.
U Fabie je druhý vývod konektoru údajně připojen k počítači, který v případě závady alternátoru motor okamžitě vypne (asi praskl řemen a tímto se zabrání uvaření motoru). Nepracuji v servisu a toto mi říkali mechanici. Proto pozor na použití těchto alternátorů (originální konektor na alternátor z Felicie má jen jeden vodič, tady budou asi dva), protože nemusí být poznat, který je to vývod a můžete něco nechtěně odprásknout.

Ještě jedna zajímavá vlastnost alternátoru. I při velmi malém napětí na buzení se dokáže při vysokých otáčkách dostatečně nabudit, aby bylo možné spustit motor i s vybitým akumulátorem (např. ponechaná rozsvícená světla po celou pracovní dobu). Akumulátor po vypnutí světel nějaké malé napětí vykáže, pokud při roztahování necháte motor vytočit někam okolo 4 000 ot/min. (spouštět se sešlápnutým plynovým pedálem!), alternátor dokáže dát potřebný proud pro zapalovací soustavu a motor naskočí. Problémem jsou vstřikovací motory, kde proudový odběr palivového čerpadla a celého palivového systému přesahuje možnosti takto buzeného alternátoru, většinou se takové vozidlo roztáhnout nedá. Potom pomohou pouze startovací kabely (propojte mínus póly, odpojte kladný pól vybitého akumulátoru, na uvolněný kabel připojte propojovací kabel kladné polarity a takto pomocí akumulátoru jiného vozidla spusťte normálně motor. Až se ustálí otáčky motoru, přiložte spojené kabely na kladnou svorku vybitého akumulátoru, pokud možno utáhněte objímku a teprve poté odpojte kabely. Vybitý akumulátor totiž okamžitě začne "cucat" energii z druhého akumulátoru a nemusí se podařit motor spustit.)

Ještě k používaným spojovacím prvkům. To, že všechny šrouby atd. se používají minimálně pozinkované, snad nemusím připomínat. Tam kde nejsou velké nároky na pevnost, se dají používat na pozinkované šrouby mosazné nebo měděné matice. Na výfukové potrubí doporučuji - pokud je to mechanicky možné - používat průchozí šrouby místo svorníků s maticemi, protože když utrhnu zrezivělý šroub, dám jednoduše nový, ale u utrženého svorníku to může znamenat složité demontáže a odvrtávání. Dnes není problém sehnat za velmi přijatelnou cenu (prakticky stejnou, jako u pevnostních šroubů) kompletní sortiment nerezového spojovacího materiálu A2 nebo A4. Stačí A2, je o něco levnější. Na podvozky a výfuky jsou vynikající. Závity málo "používaných" a hlavně nepřístupných šroubů namažeme tukem A00, který dobře odpuzuje vodu. Ostatní stačí běžnou vazelínou. Dobrá zkušenost je s Resistinem Car (červený na podvozky), i po dvaceti letech spoj bez problémů povolíte, to vám dosvědčí veteránisté. Pozor na samojisticí matice s plastovou vložkou, které jsou určeny na jedno použití, po demontáži ztrácejí z velké části samojisticí schopnost a není záruka, že se neuklepou. Tam, kde se pravidelně něco se spojem dělá, používejte radši klasiku s pružnou podložkou. A hlavně pracovat s pořádným nářadím TONA, Narex a podobných pořádných firem, nějaký "Hongkong vyráběný pro Německo" nechte dětem na hraní.

Nakonec něco z jiného soudku - když jsem se zmínil o "dobrých H4 z Tesly Holešovice", myslel jsem tím hlavně jejich schopnost osvětlovat v součinnosti s parabolou rovnoměrně vozovku tak, jak předepisuje příslušná norma (a také jak je pro oko řidiče nejlepší), což dnešní různé ELTY, Lucas atd. zrovna neumí. Jejich nevýhodou byla malá napěťová odolnost, při vyšším napětí než asi 15,5-16V se spálily. Pokud tomu někdo nevěří, máte sami možnost postavit večer vozidlo před bílou stěnu a vyměňovat žárovky různých výrobců a pozorovat tvar stopy světelného paprsku, budete překvapeni tím, co uvidíte. Bohužel žárovky Tesla asi vzhledem ke konkursu na podnik těžko seženete.

Škodovkářům zdar!

Autor článku: CJ (Jiří Čech)

zobrazit další autorovy články
upravit článek pro tisk

Komentáře k tomuto článku (175):

 

© 1999-2018, Petr Váňa a Insidea Digital s.r.o.
Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše.
Zásady ochrany osobních údajů