Система подзарядки и аккумуляторная батарея Toyota Hilux с 2015 года

3. Система подзарядки и аккумуляторная батарея

Описание

Электрическая система управления энергопотреблением предназначена для мониторинга и контроля системы зарядки и передачи диагностических сообщений для оповещения водителя о возникновениях возможных проблем с аккумулятором и генератором. Система использует возможности бортового компьютера автомобиля для максимального повышения эффективности генератора, управления электрической нагрузкой, увеличением времени автономного энергопотребления, а также чтобы свести к минимуму потребление топлива. Система управления энергопитанием выполняет три функции:

• Контроль напряжения аккумулятора и оценка состояния батареи.
• Выполнение корректирующих действий за счет повышения частоты вращения на холостом ходу, а также регулировка напряжения в бортовой сети.
• Диагностика и оповещение водителя.

Состояние аккумуляторной батареи оценивается при выключении и при включении зажигания. При выключении зажигания степень заряда аккумулятора определяется измерением напряжения в разомкнутой цепи. Заряд аккумуляторной батареи зависит от концентрации электролита и внутреннего сопротивления батареи. Данные параметры косвенно определяются измерением напряжения в бортовой сети автомобиля при выключении зажигания автомобиля на несколько часов.

Во время работы двигателя первичное определение степени заряда аккумуляторной батареи производится датчиком тока аккумулятора, встроенного в цепь.

Кроме того, система управления энергопотреблением обеспечивает регулировку напряжения аккумуляторной батареи в автономном режиме, продление срока эксплуатации аккумулятора и топливную экономичность. Это достигается за счет использования данных о степени заряда аккумулятора и температуры электролита для установки зарядного напряжения в оптимальных диапазонах.

Система зарядки обеспечивает обеспечение энергопитанием всех потребителей автомобиля и постоянную подзарядку аккумуляторной батареи во время работы двигателя. Система зарядки имеет шесть режимов работы:

• Режим сульфатации аккумулятора.
• Режим зарядки.
• Режим топливной экономичности.
• Режим головного освещения.
• Пусковой режим.
• Режим снижения напряжения.

Генератор в сборе (80 А)

Снятие и установка

Снятие

1. Выключить зажигание.

2. Отсоединить отрицательную клемму от аккумуляторной батареи.

3. Снять хомут крепления аккумуляторной батареи в сборе.

• - Отвернуть две гайки крепления.
• - Выкрутить два болта крепления хомута крепления, после чего снять его с АКБ, как показано на рисунке ниже.

4. Снять аккумуляторную батарею в сборе.

5. Снять опорную полку аккумуляторной батареи в сборе.

6. Снять воздуховод №4 (подробнее, см. соответствующий раздел в главе Система впуска и выпуска).

7. Снять электровентилятор системы охлаждения (см. главу Система охлаждения) и ремень привода навесного оборудования (подробнее, см. соответствующий раздел в главе Двигатель).

8. Снять генератор в сборе.

• Отсоединить разъем жгута электропроводки датчика температуры впускного воздуха.
• Отсоединить разъем жгута электропроводки генератора, после чего извлечь хомут крепления проводки.
• Снять крышку вывода генератора.
• Отвернуть гайку крепления и отсоединить жгута электропроводки от вывода генератора В.

• Отсоединить три хомута крепления и отсоединить жгут электропроводки, показанный на рисунке ниже.

• Выкрутить два болта крепления и снять генератор в сборе, как показано на рисунке ниже.

• При необходимости, выкрутить два болта крепления и снять два монтажных кронштейна, показанных на рисунке ниже.

Установка

1. Установить генератор в сборе.

• Установить, если демонтировались, монтажные кронштейны генератора. Затянуть болты их крепления с моментом затяжки 8.4 Н∙м.
• Установить генератор в сборе, установить и затянуть болты его крепления с моментом затяжки 43 Н∙м.
• Подсоединить три хомута крепления жгута электропроводки.
• Подсоединить провод жгута электропроводки к выводу В генератора. Затянуть гайку крепления с моментом затяжки 9.8 Н∙м.
• Установить крышку вывода генератора.
• Подсоединить к генератору разъем жгута электропроводки.
• Подсоединить разъем жгута электропроводки датчика температуры впускного воздуха.

2. Установить электровентилятор системы охлаждения двигателя и ремень привода навесного оборудования.

3. Установить патрубок воздуховода №4.

4. Установить опорную полку АКБ.

5. Установить аккумуляторную батарею в сборе.

6. Установить фиксирующий хомут АКБ.

Разборка

1. Снимите крышку шкива генератора.

• С помощью отвертки проткните крышку шкива генератора в центре и извлеките ее.

Примечание
Не используйте крышку шкива генератора повторно.

2. Снимите шкив генератора с муфтой.

• Закрепите генератор в тисках между алюминиевыми пластинами.
• Установите на шкив генератора с муфтой специальный инструмент A и B, как показано на рисунке. Использовать специальное приспособление: 09820-63021.

а. Вал ротора

Примечание
Надежно закрепите специальный инструмент на шкиве генератора с муфтой и на валу ротора.

• Удерживая специальный инструмент A гаечным ключом, поверните специальный инструмент B против часовой стрелки, чтобы ослабить генератор вместе со шкивом муфты.

Обозначения на рисунке
*a	Удерживайте
	Поверните

Примечание
Соблюдайте осторожность, так как если при выполнении этой операции не зафиксировать надежно положение специального инструмента, можно повредить генератор со шкивом с муфтой или вал ротора.

• Снимите SST с генератора.
• Снимите шкив генератора с муфтой с вала ротора.

3. Снимите заднюю торцевую крышку генератора.

• Установите генератор на шкив генератора с муфтой.

• Выверните 3 болта и снимите заднюю торцевую крышку генератора.

4. Снимите изолятор вывода с катушки генератора.

5. Снимите щеткодержатель генератора в сборе.

• Выверните 2 винта и снимите щеткодержатель с катушки генератора.

6. Снимите катушку генератора в сборе.

• Выверните 4 болта.

• С помощью SST снимите катушку генератора.

Примечание
Использовать специальное приспособление (SST): 09950-40011 (09951-04020, 09952-04010, 09953-04020, 09954-04010, 09955-04071, 09957-04010, 09958-04011).

Обозначения на рисунке
*a	Удерживайте
	Поверните

7. Снимите ротор генератора в сборе.

• Снимите шайбу.

• Снимите ротор генератора.

8. Проверка подшипника ротора генератора.

• Убедитесь, что на подшипнике отсутствуют шероховатости, подшипник не изношен и вращается плавно. При необходимости замените подшипник ротора генератора.

9. Снимите подшипник ротора генератора.

• Снимите ротор генератора.

• Выбейте подшипник ротора генератора из рамы генератора со стороны привода с помощью SST и молотка.

Примечание
Использовать приспособления: 09950-60010 (09951-00250), 09950-70010 (09951-07100).

Сборка

1. Установите подшипник ротора генератора.

• С помощью SST и пресса запрессуйте новый подшипник ротора генератора.

Примечание
Использовать специальные инструменты: 09950-60010 (09951-00470), 09950-70010 (09951-07100).

• Вставьте выступы стопорной планки в вырезы рамы со стороны привода генератора и установите стопорную планку.

1. Выступ
2. Вырез

• Заверните 4 винта. Момент затяжки: 2,3 Н•м.

2. Установите ротор генератора в сборе.

• Поместите раму генератора со стороны привода на шкив генератора с муфтой.
• Вставьте ротор генератора в раму генератора со стороны привода.
• Установите на ротор генератора новую шайбу.

3. Установите катушку генератора в сборе.

• С помощью удлиненной торцевой головки 21 мм и пресса медленно запрессуйте катушку генератора.

1. Удлиненная торцевая головка (21 мм)

• Закрепите катушку генератора 4 болтами. Момент затяжки: 5,6 Н•м.

4. Установите щеткодержатель генератора в сборе.

• При установке 2 щеток в щеткодержатель генератора вставьте в отверстие щеткодержателя штырь диаметром 1,0 мм.

1. Штифт

• Установите щеткодержатель генератора в катушку генератора и закрепите его 2 винтами. Момент затяжки: 1,8 Н•м.

1. Штифт

• Извлеките штырь из щеткодержателя генератора.

5. Установите изолятор контакта.

• Установите изолятор контакта на катушку генератора.

Примечание:
Убедитесь, что концевой изолятор установлен с соблюдением ориентации.

6. Установите заднюю торцевую крышку генератора.

• Установите заднюю торцевую крышку генератора на генератор и закрепите ее 3 болтами. Момент затяжки: 4,6 Н•м.

7. Установите шкив генератора с муфтой.

• Предварительно установите шкив генератора с муфтой вручную.
• Закрепите генератор в тисках между алюминиевыми пластинами.
• Установите на шкив генератора с муфтой специальный инструмент A и B, как показано на рисунке. Специальное приспособление: 09820-63021.

1. Вал ротора

Примечание
Надежно закрепите специальный инструмент на шкиве генератора с муфтой и на валу ротора.

• Удерживая специальный инструмент A гаечным ключом, поверните специальный инструмент B по часовой стрелке, чтобы закрепить шкив генератора с муфтой.

Момент затяжки:

• без использования SST: 80 Н•м.
• при использовании SST: 64 Н•м.

Обозначения на рисунке
*1	Длина рычага
*a	Удерживайте
	Поверните

Примечание
Соблюдайте осторожность, так как если при выполнении этой операции не зафиксировать надежно положение специального инструмента, можно повредить генератор со шкивом с муфтой или вал ротора.

Примечание
- Используйте динамометрический ключ с длиной рычага 400 мм (15,7 дюйма). При использовании динамометрического ключа с длиной рычага, не равной 400 мм (15,7 дюйма), рассчитайте номинальный момент затяжки для динамометрического ключа и SST на основании номинального момента для затяжки "без использования SST".
- Убедитесь, что SST и ключ соединены в прямую линию.

• Снимите SST с генератора.
• Убедитесь, что шкив генератора с муфтой вращается плавно.

8. Установите крышку шкива генератора на шкив генератора с муфтой.

Проверка технического состояния

Проверка после разборка

1. Проверьте шкив генератора с муфтой.

• Удерживая центр шкива генератора с муфтой, убедитесь, что наружное кольцо поворачивается против часовой стрелки и не поворачивается по часовой стрелке.

Обозначения на рисунке
	Разблокировка
	Блокировка

• Если результат не отвечает требованиям, замените шкив генератора с муфтой.

2. Проверьте щеткодержатель генератора в сборе.

• Измерьте длину щетки штангенциркулем.

Номинальная длина выступающей части: 9,5 - 11,5 мм.

Минимально допустимая длина выступающей части: 4,5 мм.

1. Длина

• Если длина щетки меньше минимально допустимой, замените щеткодержатель генератора в сборе.

3. Проверьте ротор генератора в сборе.

• Проверьте, нет ли обрыва цепи в роторе генератора.
• Измерьте сопротивление в соответствии со значениями, приведенными в таблице ниже.

Номинальное сопротивление:

1. Токосъемное кольцо

• Если результат не соответствует заданному, замените ротор генератора в сборе.
• Проверьте, нет ли в роторе генератора короткого замыкания на массу.
• Измерьте сопротивление в соответствии со значениями, приведенными в таблице ниже.

Номинальное сопротивление:

1. Токосъемное кольцо
2. Ротор

• Если результат не соответствует заданному, замените ротор генератора в сборе.
• Убедитесь, что на подшипнике ротора нет задиров, что он не изношен и вращается плавно. При необходимости замените ротор генератора в сборе.

• Осмотрите все токосъемные кольца. Убедитесь, что токосъемные кольца не имеют шероховатостей и задиров. Если на токосъемных кольцах есть шероховатости или задиры, замените ротор генератора в сборе.
• Измерьте диаметр токосъемных колец штангенциркулем.

Номинальный диаметр: 14,2-14,8 мм.

Минимально допустимый диаметр: 14,0 мм.

1. Диаметр

• Если диаметр меньше минимально допустимого, замените ротор генератора в сборе.

Проверка цепи сигнальной лампы разрядки

1. Прогреть двигатель и затем заглушить его.

2. Выключить все дополнительные приборы.

3. Включить зажигание. Проверить, чтобы сигнальная лампа разрядки светилась.

4. Запустить двигатель. Проверить, чтобы сигнальная лампа разрядки не светилась.

Проверка падения напряжения на выходном разъеме генератора.

1. Выключить зажигание.

2. Отсоединить выходной провод от клеммы «В» генератора. Подсоединить положительный провод амперметра к клемме «В» генератора и отрицательный провод амперметра к выходному разъему. Подсоединить положительный провод вольтметра к клемме «В» генератора и отрицательный провод вольтметра к положительному выводу аккумуляторной батареи.

Тест

1. Запустить двигатель.

2. Включить фары головного освещения и мотор вентилятора и установить частоту вращения двигателя пока амперметр не покажет 20А. Затем посмотреть показания вольтметра в это время.

Результаты теста

1. Вольтметр может показывать стандартное значение. Стандартное значение: 0.2 В макс.

2. Если значение вольтметра выше, чем стандартное (выше 0.2В), возможно плохие провода. В этом случае проверить провода от клеммы «В» генератора к положительной клемме аккумуляторной батареи. Проверить наличие плохих соединений, изменение цвета вследствие перегрева проводов и т.д. Исправить недостатки и провести тест снова.

3. После завершения теста установить двигатель на холостых оборотах. Выключить фары головного освещения, мотор вентилятора и замок зажигания.

Проверка выходного тока

Подготовка

1. Перед тестом, проверить ниже перечисленные пункты и отрегулировать если необходимо.

Проверить аккумуляторную батарею, установленную на транспортное средство.

Выходной ток используемой аккумуляторной батареи, должен быть равен аккумуляторной батарее слегка разряженной. С полностью заряженной аккумуляторной батареей, тест не может быть выполнен правильно вследствие недостаточной нагрузки.

Проверить натяжение ремня привода генератора.

2. Выключить зажигание.

3. Отсоединить отрицательную клемму с аккумуляторной батареи.

4. Отсоединить выходной провод генератора с клеммы «В» генератора.

5. Подсоединить амперметр постоянного тока (0 – 150 А) последовательно между клеммой «В» и отсоединенным выходным проводом. Подключите отрицательный провод амперметра к отсоединенному выходному проводу.

Примечание
Затянуть каждое соединение надежно, так как будет протекать сильный ток.

6. Подсоединить вольтметр (0 – 20В) между клеммой «В» и массой. Подсоединить положительный провод к клемме «В» генератора и отрицательный провод на массу.

7. Прикрепить тахометр двигателя и подсоединить отрицательный провод аккумуляторной батареи.

8. Оставить капот транспортного средства открытым.

Тест

1. Проверить, чтобы вольтметр показывал тоже значение, что и напряжение аккумуляторной батареи. Если вольтметр показывает 0В, значит, есть разрыв цепи в проводах между клеммой «В» генератора и отрицательной клеммой аккумуляторной батареи или плохое соединение с массой.

2. Запустить двигатель и включить фары головного освещения.

3. Включить дальний свет фар головного освещения и переключатель вентилятора обогревателя в положение HIGH, увеличить обороты двигателя до 2500 об/мин и посмотреть значение максимального выходного тока, показанное амперметром.

Примечание
После запуска двигателя, ток зарядки быстро упадет. Из-за этого действие, описанное выше, должно быть выполнено быстро, чтобы прочитать правильно максимальное значение тока.

Результат

1. Значения амперметра должны быть выше, чем предельное значение. Если ниже, но выходной провод генератора исправен, то необходимо снять генератор с транспортного средства и проверить его. Предельное значение: 70% номинального тока.

Примечание
Значение номинального выходного тока показано на табличке, прикрепленной к корпусу генератора.
Значение выходного тока изменяется с электрической нагрузкой и температурой генератора.

Поэтому номинальный выходной ток не может быть получен. Если это происходит, включить фары головного освещения или использовать свет другого транспортного средства чтобы увеличить электрическую нагрузку.

Номинальный выходной ток не может быть получен, если температура генератора или окружающей среды слишком высокая.

В таком случае, понизить температуру перед проведением теста.

2. После завершения проверки выходного напряжения, понизить обороты двигателя до холостого хода и выключить зажигание.

3. Отсоединить отрицательную клемму от аккумуляторной батареи.

4. Снять амперметр, вольтметр и тахометр двигателя.

5. Подсоединить выходной провод генератора к клемме «В» генератора.

6. Подсоединить отрицательный провод аккумуляторной батареи.

Тест регулировки напряжения

Целью данного теста является проверка регулятора напряжения.

Подготовка

1. Перед тестом, проверить ниже перечисленные пункты и отрегулировать если необходимо.

Проверить аккумуляторную батарею, установленную на транспортное средство.

Проверить натяжение ремня привода генератора.

2. Выключить зажигание.

3. Отсоединить отрицательную клемму от аккумуляторной батареи.

4. Подсоединить цифровой вольтметр между клеммой «В» генератора и массой корпуса транспортного средства. Подсоединить положительный провод вольтметра к клемме «В» генератора. Подсоединить отрицательный провод к корпусу транспортного средства или к отрицательной клемме аккумуляторной батареи.

5. Отсоединить выходной провод генератора с клеммы «В» генератора.

6. Подсоединить амперметр постоянного тока (от 0 до 150 А) последовательно между клеммой «В» и отсоединить выходной провод. Подсоединить отрицательный провод амперметра к отсоединенному выходному проводу.

7. Прикрепить тахометр двигателя и подсоединить отрицательный провод аккумуляторной батареи.

Тест

1. Включить зажигание и проверить напряжения аккумуляторной батареи.

Если вольтметр показывает 0В, это означает, что цепь разомкнута между клеммой «В» генератора и аккумуляторной батареей и отрицательной клеммой аккумуляторной батареи.

2. Запустить двигатель. Все приборы и освещение должно быть выключено.

3. Разогнать двигатель до 2500 об/мин и посмотреть показания вольтметра, когда выходное напряжение генератора падает до 10 А или меньше.

Результат

Примечание
Ниже приведены обобщенные данные по результатам теста и от модели к модели могут отличаться.

1. Если значения вольтметра совпадают с перечисленными значениями в колонки регулируемое напряжение в таблице ниже, то регулятор напряжения работает правильно. Если значения отличаются от стандартных значений, регулятор напряжения или генератор неисправны.

Таблица регулируемых напряжений

2. После завершения теста, понизить обороты двигателя и выключить зажигание.

3. Отсоединить отрицательный провод от аккумуляторной батареи.

4. Снять вольтметр, амперметр и тахометр двигателя.

5. Подсоединить выходной провод генератора к клемме «В» генератора.

6. Подсоединить отрицательный провод к аккумуляторной батарее.

Аккумуляторная батарея

Проверка на наличие паразитных токов

1. Выключить все потребители в автомобиле, затем выключить зажигание (замок зажигания в положение OFF).

2. Закрыть все двери кроме крышки капота, затем запереть все двери.

1. Отсоединить разъем выключателя сигнала открытого капота.
2. Закрыть дверь багажного отделения.
3. Закрыть все двери.

3. Выждать несколько минут перед началом каких-либо работ, чтобы все электросистемы перешли в спящий режим.

Примечание:
- Для точности всех измерений необходимо, чтобы все электросистемы автомобиля перешли в спящий режим (для этого необходимо больше часа или целый день).
- Для приблизительных измерений допускается производить замеры через 10 – 20 минут.

4. Подсоединить амперметр между отрицательной клеммой АКБ и проводом «массы», затем медленно и аккуратно отсоединить отрицательный терминал АКБ.

Внимание:
При отсоединении проводки отрицательной клеммы от аккумуляторной батареи, быть предельно осторожным, чтобы не отсоединить зажимы амперметра, так как это может привести к перезагрузке всей системы. Если все же АКБ отсоединится и система перезагрузится, необходимо подсоединить клеммы на место, включить зажигания и запустить двигатель, после чего выполнить все описанные выше операции повторно.

Примечание:
Для предотвращения отсоединения проводов во время теста и последующей перезагрузки системы, необходимо выполнить следующие операции:

1. Подсоединить переходной провод между отрицательным выводом АКБ и проводом «массы».
2. Отсоединить провод «массы» от АКБ.
3. Подсоединить амперметр между отрицательным выводом АКБ и проводом «массы».
4. После отсоединения переходного провода, отметить показания амперметра.

5. Отметить показания амперметра.

А. Если паразитные токи превышают предельно допустимое значение, необходимо выполнить проверку всех цепей, поочередно извлекая предохранители из блока, проверяя одновременно силу тока амперметром.

В. Проверить паразитные токи снова, выявляя блоки систем с подозрением на утечку тока, отсоединяя поочередно разъемы блоков. Предельно допустимое значение паразитных токов автомобиля: 50 мА (после 10 – 20 мин).

Очистка АКБ

1. Убедиться в том, что зажигание выключено.

2. Отсоединить клеммы от аккумуляторной батареи (в первую очередь отрицательную «-»).

3. Снять аккумуляторную батарею с автомобиля.

Внимание:
- Особое внимание если аккумуляторная батарея повреждена.
- Исключить попадание электролита на кузов и на детали.
- Аккумуляторную батарею извлекать в резиновых перчатках.

4. Осмотреть место крепления аккумулятора на наличие повреждений от электролита. При обнаружении повреждений, необходимо промыть место повреждения теплой водой с раствором соды.

5. Аккумулятор прочистить и промыть так, как сказано в шаге «4».

6. Осмотреть аккумулятор на наличие повреждений и трещин. При обнаружении дефектов – заменить аккумуляторную батарею.

7. Прочистить клеммы аккумуляторной батареи.

8. Установить аккумуляторную батарею на автомобиль. Подсоединить проводку и надежно зажать клеммы. После установки клемм, необходимо нанести минеральное смазочное вещество.

Внимание:
При зарядке аккумуляторной батареи не курить и не допускать открытого огня, так как происходит выделение водорода.