Система підзарядки та акумуляторна батарея Toyota Hilux з 2015 року

3. Система заряджання та акумуляторна батарея

Опис

Електрична система управління енергоспоживанням призначена для моніторингу та контролю системи зарядки та передачі діагностичних повідомлень для оповіщення водія про виникнення можливих проблем з акумулятором та генератором. Система використовує можливості бортового комп'ютера автомобіля для максимального підвищення ефективності генератора, управління електричним навантаженням, збільшенням часу автономного енергоспоживання, а також звести до мінімуму споживання палива. Система управління енергоживленням виконує три функції:

• Контроль напруги акумулятора та оцінка стану батареї.
• Виконує коригувальні дії за рахунок підвищення частоти обертання на холостому ходу, а також регулювання напруги в бортовій мережі.
• Діагностика та оповіщення водія.

Стан акумуляторної батареї оцінюється при вимкненні та увімкненні запалювання. При вимиканні запалення ступінь заряду акумулятора визначається вимірюванням напруги в розімкнутому ланцюзі. Заряд акумулятора залежить від концентрації електроліту та внутрішнього опору батареї. Ці параметри опосередковано визначаються вимірюванням напруги в бортовій мережі автомобіля при вимкненні запалювання автомобіля на кілька годин.

Під час роботи двигуна первинне визначення ступеня заряду акумулятора проводиться датчиком струму акумулятора, вбудованого в ланцюг.

Крім того, система управління енергоспоживанням забезпечує регулювання напруги акумуляторної батареї в автономному режимі, продовження терміну експлуатації акумулятора та економіку палива. Це досягається за рахунок використання даних про рівень заряду акумулятора та температури електроліту для встановлення зарядної напруги в оптимальних діапазонах.

Система заряджання забезпечує забезпечення енергоживленням усіх споживачів автомобіля та постійне підзаряджання акумуляторної батареї під час роботи двигуна. Система заряджання має шість режимів роботи:

• Режим сульфатації акумулятора.
• Режим заряджання.
• Режим паливної економічності.
• Режим головного освітлення.
• Пусковий режим.
• Режим зниження напруги.

Генератор у зборі (80 А)

Зняття та встановлення

Зняття

1. Вимкнути запалення.

2. Від'єднати негативну клему від акумулятора.

3. Зняти хомут кріплення акумуляторної батареї у зборі.

• - Відвернути дві гайки кріплення.
• - Викрутити два болта кріплення хомута кріплення, після чого зняти його з АКБ, як показано на малюнку нижче.

4. Зніміть акумуляторну батарею.

5. Зняти опорну полицю акумуляторної батареї.

6. Зняти повітропровід №4 (докладніше, див. відповідний розділ у розділі Система впуску та випуску).

7. Зняти електровентилятор системи охолодження (див. розділ Система охолодження) та ремінь приводу навісного обладнання (докладніше, див. відповідний розділ у розділі Двигун).

8. Зняти генератор у зборі.

• Від'єднати роз'єм джгута електропроводки датчика температури впускного повітря.
• Від'єднати роз'єм джгута електропроводки генератора, після чого витягти хомут кріплення проводки.
• Зняти кришку виведення генератора.
• Відвернути гайку кріплення та від'єднати джгута електропроводки від виведення генератора В.

• Від'єднати три хомути кріплення та від'єднати джгут електропроводки, показаний на малюнку нижче.

• Викрутити два болта кріплення та зняти генератор у зборі, як показано на малюнку нижче.

• При необхідності, викрутити два болта кріплення та зняти два монтажні кронштейни, показані на малюнку нижче.

Встановлення

1. Встановити генератор у зборі.

• Встановити монтажні кронштейни генератора, якщо демонтувалися. Затягнути болти їхнього кріплення з моментом затягування 8.4 Н∙м.
• Встановити генератор у зборі, встановити та затягнути болти його кріплення з моментом затягування 43 Н∙м.
• Підключити три хомути кріплення джгута електропроводки.
• Підключити провід джгута електропроводки до виводу генератора. Затягнути гайку кріплення з моментом затягування 9.8 Н∙м.
• Встановити кришку виведення генератора.
• Підключити до генератора роз'єм джгута електропроводки.
• Підключити роз'єм джгута електропроводки датчика температури впускного повітря.

2. Встановити електровентилятор системи охолодження двигуна та ремінь приводу навісного обладнання.

3. Встановити патрубок повітроводу №4.

4. Встановити опорну полицю АКБ.

5. Встановити акумуляторну батарею у зборі.

6. Встановити фіксуючий хомут АКБ.

Розбирання

1. Зніміть кришку шківа генератора.

• За допомогою викрутки проткніть кришку шківа генератора в центрі та вийміть її.

Примітка
Не використовуйте кришку шківа генератора.

2. Зніміть шків генератора з муфтою.

• Закріпіть генератор у лещатах між алюмінієвими пластинами.
• Встановіть на шків генератора з муфтою спеціальний інструмент A та B, як показано на малюнку. Використовувати спеціальний пристрій: 09820-63021.

а. Вал ротора

Примітка
Надійно закріпіть спеціальний інструмент на шківі генератора з муфтою та на валу ротора.

• Утримуючи спеціальний інструмент A гайковим ключем, поверніть спеціальний інструмент B проти годинникової стрілки, щоб послабити генератор разом із шківом муфти.

Позначення на малюнку
*a	Утримуйте
	Поверніть

Примітка
Будьте обережні, оскільки якщо при виконанні цієї операції не зафіксувати надійно положення спеціального інструменту, можна пошкодити генератор зі шківом з муфтою або вал ротора.

• Зніміть SST із генератора.
• Зніміть шків генератора з муфтою з валу ротора.

3. Зніміть задню кришку генератора.

• Встановіть генератор на шків генератора з муфтою.

• Викрутіть 3 болти і зніміть задню кришку генератора.

4. Зніміть ізолятор з котушки генератора.

5. Зніміть щіткоутримувач генератора.

• Викрутіть 2 гвинти та зніміть щіткотримач із котушки генератора.

6. Зніміть котушку генератора.

• Викрутіть 4 болти.

• За допомогою SST зніміть котушку генератора.

Примітка
Використовувати спеціальний пристрій (SST): 09950-40011 (09951-04020, 09952-04010, 09953-04020, 09954-04010, 09955-04071, 09907-0 09958-04011).

Позначення на малюнку
*a	Утримуйте
	Поверніть

7. Зніміть ротор генератора.

• Зніміть шайбу.

• Зніміть ротор генератора.

8. Перевірка підшипника ротора генератора.

• Переконайтеся, що на підшипнику відсутні шорсткості, підшипник не зношений і плавно обертається. За потреби замініть підшипник ротора генератора.

9. Зніміть роторний підшипник генератора.

• Зніміть ротор генератора.

• Вибийте підшипник ротора генератора з рами генератора з боку приводу за допомогою SST та молотка.

Примітка
Використовувати пристрої: 09950-60010 (09951-00250), 09950-70010 (09951-07100).

Збирання

1. Встановіть роторний підшипник генератора.

• За допомогою SST та преса запресуйте новий підшипник ротора генератора.

Примітка
Використовувати спеціальні інструменти: 09950-60010 (09951-00470), 09950-70010 (09951-07100).

• Вставте виступи стопорної планки у вирізи рами з боку приводу генератора та встановіть стопорну планку.

1. Виступ
2. Виріз

• Загорніть 4 гвинти. Момент затяжки: 2,3 Нм.

2. Встановіть ротор генератора у зборі.

• Помістіть раму генератора з боку приводу на шків генератора з муфтою.
• Вставте ротор генератора в раму генератора приводу.
• Встановіть нову шайбу на ротор генератора.

3. Встановіть котушку генератора у зборі.

• За допомогою подовженої торцевої головки 21 мм та преса повільно запресуйте котушку генератора.

1. Подовжена торцева головка (21 мм)

• Закріпіть котушку генератора 4 болтами. Момент затягування: 5,6 Нм.

4. Встановіть щіткоутримувач генератора в зборі.

• При установці 2 щіток у щіткотримач генератора вставте в отвір щіткотримача штир діаметром 1,0 мм.

1. Штифт

• Встановіть щіткотримач генератора в котушку генератора і закріпіть 2 гвинтами. Момент затягування: 1,8 Нм.

1. Штифт

• Вийміть штир із щіткотримача генератора.

5. Встановіть контактний ізолятор.

• Встановіть контактний ізолятор на котушку генератора.

Примітка:
Переконайтеся, що кінцевий ізолятор встановлено з дотриманням орієнтації.

6. Встановіть задню кришку генератора.

• Встановіть задню кришку генератора на генератор і закріпіть її 3 болтами. Момент затягування: 4,6 Нм.

7. Встановіть шків генератора з муфтою.

• Попередньо встановіть шків генератора з муфтою вручну.
• Закріпіть генератор у лещатах між алюмінієвими пластинами.
• Встановіть на шків генератора з муфтою спеціальний інструмент A та B, як показано на малюнку. Спеціальний пристрій: 09820-63021.

1. Вал ротора

Примітка
Надійно закріпіть спеціальний інструмент на шківі генератора з муфтою та на валу ротора.

• Утримуючи спеціальний інструмент A гайковим ключем, поверніть спеціальний інструмент B за годинниковою стрілкою, щоб закріпити шків генератора з муфтою.

Момент затягування:

• без використання SST: 80 Нм.
• при використанні SST: 64 Нм.

Позначення на малюнку
*1	Довжина важеля
*a	Утримуйте
	Поверніть

Примітка
Будьте обережні, оскільки якщо при виконанні цієї операції не зафіксувати надійно положення спеціального інструменту, можна пошкодити генератор зі шківом з муфтою або вал ротора.

Примітка
- Використовуйте динамометричний ключ із довжиною важеля 400 мм (15,7 дюйма). При використанні динамометричного ключа з довжиною важеля, що не дорівнює 400 мм (15,7 дюйма), розрахуйте номінальний момент затягування для динамометричного ключа та SST на підставі номінального моменту для затягування "без використання SST".
- Переконайтеся, що SST та ключ з'єднані у пряму лінію.

• Зніміть SST із генератора.
• Переконайтеся, що шків генератора з муфтою плавно обертається.

8. Встановіть кришку шківа генератора на шків генератора з муфтою.

Перевірка технічного стану

Перевірка після розбирання

1. Перевірте шків генератора з муфтою.

• Утримуючи центр шківа генератора з муфтою, переконайтеся, що зовнішнє кільце повертається проти годинникової стрілки і не повертається за годинниковою стрілкою.

Позначення на малюнку
	Розблокування
	Блокування

• Якщо результат не відповідає вимогам, замініть шків генератора з муфтою.

2. Перевірте щіткоутримувач генератора.

• Виміряйте довжину щітки штангенциркулем.

Номінальна довжина виступаючої частини: 9,5 - 11,5 мм.

Мінімально допустима довжина виступаючої частини: 4,5 мм.

1. Довжина

• Якщо довжина щітки менша за мінімально допустиму, замініть щіткотримач генератора в зборі.

3. Перевірте ротор генератора.

• Перевірте, чи немає обриву ланцюга в роторі генератора.
• Виміряйте опір відповідно до значень, наведених у таблиці нижче.

Номінальний опір:

1. Струмознімне кільце

• Якщо результат не відповідає заданому, замініть ротор генератора у зборі.
• Перевірте, чи немає в роторі генератора короткого замикання на масу.
• Виміряйте опір відповідно до значень, наведених у таблиці нижче.

Номінальний опір:

1. Струмознімне кільце
2. Ротор

• Якщо результат не відповідає заданому, замініть ротор генератора у зборі.
• Переконайтеся, що на підшипнику ротора немає задир, що він не зношений і обертається плавно. За потреби замініть ротор генератора у зборі.

• Огляньте всі струмознімальні кільця. Переконайтеся, що струмознімальні кільця не мають шорсткості та задирки. Якщо на струмознімних кільцях є шорсткість або задираки, замініть ротор генератора в зборі.
• Виміряйте діаметр струмознімальних кілець штангенциркулем.

Номінальний діаметр: 14,2-14,8 мм.

Мінімально допустимий діаметр: 14,0 мм.

1. Діаметр

• Якщо діаметр менший за мінімально допустимий, замініть ротор генератора в зборі.

Перевірка ланцюга сигнальної лампи розрядки

1. Прогріти двигун, а потім заглушити його.

2. Вимкнути всі додаткові пристрої.

3. Увімкнути запалювання. Перевірити, чи сигнальна лампа розрядки світиться.

4. Запустити двигун. Перевірити, чи сигнальна лампа розрядки не світиться.

Перевірка падіння напруги на вихідному роз'ємі генератора.

1. Вимкнути запалення.

2. Від'єднати вихідний провід від клеми «В» генератора. Під'єднати позитивний провід амперметра до клеми «В» генератора та негативний провід амперметра до вихідного роз'єму. Підключити позитивний провід вольтметра до клеми «В» генератора та негативний провід вольтметра до позитивного виведення акумуляторної батареї.

Тест

1. Запустити двигун.

2. Включити фари головного освітлення і двигун вентилятора і встановити частоту обертання двигуна доки амперметр не покаже 20А. Потім подивитися свідчення вольтметра в цей час.

Результати тесту

1. Вольтметр може відображати стандартне значення. Стандартне значення: 0.2 Макс.

2. Якщо значення вольтметра вище, ніж стандартне (вище 0.2В), можливі погані дроти. У цьому випадку перевірити дроти від клеми "В" генератора до позитивної клеми акумуляторної батареї. Перевірити наявність поганих з'єднань, зміну кольору внаслідок перегріву дротів тощо. Виправити недоліки та провести тест знову.

3. Після завершення тесту встановити двигун на неодружених оборотах. Вимкнути фари головного освітлення, двигун вентилятора та замок запалювання.

Перевірка вихідного струму

Підготовка

1. Перед тестом, перевірити наведені нижче пункти і відрегулювати якщо необхідно.

Перевірити акумуляторну батарею, встановлену на транспортний засіб.

Вихідний струм використовуваної акумуляторної батареї, повинен дорівнювати акумуляторної батареї злегка розрядженої. З повністю зарядженою акумуляторною батареєю тест не може бути виконаний правильно внаслідок недостатнього навантаження.

Перевірити натяг ременя приводу генератора.

2. Вимкнути запалення.

3. Від'єднати негативну клему з акумулятора.

4. Від'єднати вихідний провід генератора з клеми «В» генератора.

5. Підключити амперметр постійного струму (0 – 150 А) послідовно між клемою «В» та від'єднаним вихідним проводом. Підключіть негативний провід амперметра до вихідного кабелю.

Примітка
Затягнути кожне з'єднання надійно, оскільки протікатиме сильний струм.

6. Підключити вольтметр (0 – 20В) між клемою «В» та масою. Підключити позитивний провід до клеми «В» генератора та негативний провід на масу.

7. Прикріпити тахометр двигуна та приєднати негативний провід акумуляторної батареї.

8. Залишити капот транспортного засобу відкритим.

Тест

1. Перевірити, щоб вольтметр показував також значення, як і напруга акумуляторної батареї. Якщо вольтметр показує 0В, значить, є розрив ланцюга у проводах між клемою «В» генератора та негативною клемою акумуляторної батареї або погане з'єднання з масою.

2. Запустити двигун і увімкнути фари головного освітлення.

3. Включити дальнє світло фар головного освітлення та перемикач вентилятора обігрівача в положення HIGH, збільшити обороти двигуна до 2500 об/хв та подивитися значення максимального вихідного струму, показане амперметром.

Примітка
Після запуску двигуна струм зарядки швидко впаде. Через це дія, описана вище, повинна бути виконана швидко, щоб правильно прочитати максимальне значення струму.

Результат

1. Значення амперметра повинні бути вищими, ніж граничне значення. Якщо нижче, але вихідний провід генератора справний, необхідно зняти генератор з транспортного засобу і перевірити його. Граничне значення: 70% номінального струму.

Примітка
Значення номінального вихідного струму показано на табличці, прикріпленій до корпусу генератора.
Значення вихідного струму змінюється з електричним навантаженням та температурою генератора.

Тому номінальний вихідний струм може бути отриманий. Якщо це відбувається, увімкніть фари головного освітлення або використовуйте світло іншого транспортного засобу, щоб збільшити електричне навантаження.

Номінальний вихідний струм не може бути отриманий, якщо температура генератора або навколишнього середовища надто висока.

У такому разі знизити температуру перед проведенням тесту.

2. Після завершення перевірки вихідної напруги, знизити оберти двигуна до холостого ходу та вимкнути запалення.

3. Від'єднати негативну клему від акумулятора.

4. Зняти амперметр, вольтметр та тахометр двигуна.

5. Підключити вихідний провід генератора до клеми «В» генератора.

6. Підключити негативний дріт акумулятора.

Тест регулювання напруги

Метою цього тесту є перевірка регулятора напруги.

Підготовка

1. Перед тестом, перевірити наведені нижче пункти і відрегулювати якщо необхідно.

Перевірити акумуляторну батарею, встановлену на транспортний засіб.

Перевірити натяг ременя приводу генератора.

2. Вимкнути запалення.

3. Від'єднати негативну клему від акумулятора.

4. Підключити цифровий вольтметр між клемою «В» генератора та масою корпусу транспортного засобу. Приєднати позитивний провід вольтметра до клеми «В» генератора. Підключити негативний провід до корпусу транспортного засобу або негативної клеми акумуляторної батареї.

5. Від'єднати вихідний провід генератора з клеми «В» генератора.

6. Підключити амперметр постійного струму (від 0 до 150 А) послідовно між клемою «В» та від'єднати вихідний провід. Під'єднати негативний провід амперметра до вихідного кабелю.

7. Прикріпити тахометр двигуна та приєднати негативний провід акумуляторної батареї.

Тест

1. Увімкнути запалювання та перевірити напругу акумулятора.

Якщо вольтметр показує 0В, це означає, що ланцюг розімкнений між клемою «В» генератора та акумуляторною батареєю та негативною клемою акумуляторної батареї.

2. Запустити двигун. Усі прилади та освітлення мають бути вимкнені.

3. Розігнати двигун до 2500 об/хв та подивитися показання вольтметра, коли вихідна напруга генератора падає до 10 А або менше.

Результат

Примітка
Нижче наведено узагальнені дані за результатами тесту і можуть відрізнятися від моделі до моделі.

1. Якщо значення вольтметра збігаються з перерахованими значеннями колонки регульована напруга в таблиці нижче, то регулятор напруги працює правильно. Якщо значення відрізняються від стандартних значень, регулятор напруги або генератор несправні.

Таблиця регульованих напруг

2. Після завершення тесту, знизити оберти двигуна та вимкнути запалення.

3. Від'єднати негативний дріт від акумулятора.

4. Зняти вольтметр, амперметр та тахометр двигуна.

5. Підключити вихідний провід генератора до клеми «В» генератора.

6. Підключити негативний провід до акумулятора.

Акумуляторна батарея

Перевірка на наявність паразитних струмів

1. Вимкнути всі споживачі в автомобілі, потім вимкнути запалення (замок запалювання у положення OFF).

2. Закрити всі двері, крім кришки капота, потім замкнути всі двері.

1. Від'єднати роз'єм вимикача сигналу відкритого капота.
2. Закрити двері багажного відділення.
3. Закрити всі двері.

3. Зачекати кілька хвилин перед початком будь-яких робіт, щоб усі електросистеми перейшли в сплячий режим.

Примітка:
- Для точності всіх вимірювань необхідно, щоб усі електросистеми автомобіля перейшли в сплячий режим (для цього потрібно більше години або цілий день).
- Для приблизних вимірювань допускається вимірювання через 10 – 20 хвилин.

4. Підключити амперметр між негативною клемою АКБ та проводом «маси», потім повільно та акуратно від'єднати негативний термінал АКБ.

Увага:
При від'єднанні проводки негативної клеми від акумуляторної батареї, бути обережним, щоб не від'єднати затискачі амперметра, оскільки це може призвести до перезавантаження всієї системи. Якщо все ж таки АКБ від'єднається і система перезавантажиться, необхідно під'єднати клеми на місце, включити запалення і запустити двигун, після чого виконати всі описані вище операції повторно.

Примітка:
Для запобігання від'єднанню проводів під час тесту та подальшого перезавантаження системи необхідно виконати такі операції:

1. Підключити перехідний провід між негативним висновком АКБ та проводом «маси».
2. Від'єднати провід маси від АКБ.
3. Підключити амперметр між негативним виведенням АКБ та проводом «маси».
4. Після від'єднання перехідного дроту відзначити показання амперметра.

5. Відзначити показання амперметра.

А. Якщо паразитні струми перевищують гранично допустиме значення, необхідно виконати перевірку всіх ланцюгів, по черзі виймаючи запобіжники з блоку, перевіряючи одночасно силу струму амперметром.

В. Перевірити паразитні струми знову, виявляючи блоки систем з підозрою на витік струму, по черзі від'єднуючи роз'єми блоків. Гранично допустиме значення паразитних струмів автомобіля: 50 мА (після 10 – 20 хв).

Очищення АКБ

1. Переконайтеся, що запалення вимкнено.

2. Від'єднати клеми від акумуляторної батареї (насамперед негативну «-»).

3. Зняти акумулятор з автомобіля.

Увага:
- Особлива увага, якщо акумуляторна батарея пошкоджена.
- Виключити попадання електроліту на кузов і деталі.
- Акумулятор витягувати в гумових рукавичках.

4. Оглянути місце кріплення акумулятора на пошкодження електроліту. При виявленні пошкоджень необхідно промити місце пошкодження теплою водою з розчином соди.

5. Акумулятор прочистити та промити так, як зазначено у кроці «4».

6. Оглянути акумулятор на пошкодження та тріщини. При виявленні дефектів – замінити акумулятор.

7. Прочистити клеми акумулятора.

8. Встановіть акумулятор на автомобіль. Підключити проводку та надійно затиснути клеми. Після встановлення клем необхідно нанести мінеральну мастильну речовину.

Увага:
Під час заряджання акумулятора не палити і не допускати відкритого вогню, оскільки відбувається виділення водню.