Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Т 4.1.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
27.11.2019
Размер:
311.81 Кб
Скачать

22

Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева

Военная кафедра

«УТВЕРЖДАЮ»

Начальника цикла №2

подполковник М. Садиков

«____» ________________ 2009г.

План проведения занятий со студентами

по военно-технической подготовке

Тема №4 Электрооборудование.

Занятие №1 Устройство и действие электрооборудования.

Время: 2 часа

Вид занятия: групповое

Место проведения: класс технической подготовки

Цели занятия:

  1. Изучить устройство, принцип действия и маркировку аккумуляторных батарей

и генераторов автомобилей ЗиЛ-131 и КамАЗ-4310.

2. Уяснить важность твердого усвоения устройства электрооборудования,

оказывающей большое влияние на долговечность работы двигателя.

3. Привить чувство ответственности и любви к военной автомобильной технике.

Вводная часть – 5 минут

Принять доклад от дежурного по взводу.

Проверить присутствующих по списку.

Объявить тему, цель, время и учебные вопросы занятия.

Основная часть-80 минут

Учебные вопросы, время и содержание занятие

Методические приемы и указания

1. Особенности электрооборудования. Аккумуляторные батареи. Маркировка аккумуляторных батарей. –15 минут

Электрооборудование военной автомобильной техники представляет собой комплекс электротехнических систем, предназначенных для обеспечения рабочих процессов, безопасности движения и эргономических требований, предъявляемых к транспортным средствам. От надежной работы электрооборудования в значительной степени зависит эффективность использования военной автомобильной техники. Это объясняется теми разнообразными функциями, которые выполняют системы электрооборудования.

Электрооборудование автомобиля состоит из следующих систем:

- электроснабжения;

- пуска;

- зажигания;

- наружного и внутреннего освещения;

- световой и звуковой сигнализации;

- отопления и вентиляции;

- контрольно-измерительных приборов;

- стеклоотчистки;

- дополнительного оборудования.

Система электрооборудования автомобилей однопроводная, экранированная, отрицательный полюс источника тока соединён с корпусом (массой) автомобиля.

Приборы электрооборудования устанавливаются на различных агрегатах машин: на двигателе, в кабине, кузове, на раме и др.; работают они под воздействием различных механических и температурных нагрузок, а поэтому должны иметь максимально эффективную функциональную характеристику и обладать заданной надежностью в реальных условиях эксплуатации.

Изделия электрооборудования, погружаемые в воду при преодолении брода, должны быть водостойкими.

В качестве источников электрической энергии на военной автомобильной технике используются генераторная установка и аккумуляторная батарея. Между собой они включены параллельно.

Аккумуляторная батарея – это химический источник энергии, состоящий из положительного и отрицательного электродов и электролита, действие которого основано на использовании обратимых электрохимических процессов.

Предназначена для питания электроэнергией системы пуска двигателя и других потребителей тока на автомобиле при неработающем двигателе или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала.

Аккумуляторные батареи автомобилей ЗИЛ-131 и КамАЗ-4310 – свинцовые, стартерные - состоят из шести последовательно соединённых аккумуляторов номинальным напряжением 2 В каждый.

Применение кислотных аккумуляторов объясняется тем, что они обладают небольшим внутренним сопротивлением и способны в течение короткого промежутка времени отдавать ток силой в несколько сотен ампер, который необходим для питания стартера при пуске двигателя.

На автомобиле ЗИЛ-131 устанавливается АКБ 6СТ-90ЭМС на левом лонжероне рамы под кабиной.

Характеристика: напряжение - 12 В, емкость 90 А*ч, масса 35,6 кг.

На автомобиле КАМАЗ-4310 устанавливаются 2 аккумуляторные батареи на кронштейнах рамы сзади кабины. Марки применяемых АКБ: 6СТ-190ТР, 6СТ-190ТМ или 6СТ-190ТРН (с подогревом).

Характеристика: напряжение - 12 В (суммарное – 24 В), емкость 190 А/ч, масса 72 кг.

Состоит:

- моноблок.

- положительные и отрицательные пластины.

- сепараторы.

- предохранительные щитки.

- вентиляционные пробки.

- электролит.

- крышки с пробкой. Приложение №1 Рис.1

Перемычки предназначены для соединения между собой положительных и отрицательных выводов аккумуляторов и изготовлены из свинцового сплава.

Блок электродов состоит из: положительных и отрицательных электродов.

Электрод состоит из токоотводов и активной массы.

Токоотвод состоит из рамки, вертикальных и горизонтальных жилок, ушка для соединения со свинцовым мостиком и ножек для опоры электрода на призмы в сосуде. Материал: сплав свинца и сурьмы.

Опорные ножки разноименных электродов расположены в шахматном порядке и опираются на разные призмы, что уменьшает вероятность коротких замыканий.

Отрицательных электродов в полублоке устанавливают на один больше, чем положительных с целью уменьшения коробления положительного электрода в результате значительного изменения объема активной массы при преобразованиях. Свинцовый мостик служит токоотводом для блока одноименных электродов аккумулятора. Он отливается из свинцового сплава, к его верхней поверхности приваривается борн.

При изготовлении электродов ячейки токоотводов заполняются специальной пастой, которая после электрохимической обработки (формирования) превращается в пористую активную массу.

Корпус моноблока 6 СТ-90ЭМС изготовлен из эбонита, а 6СТ-190ТРН – из полиэтилена низкого давления с наполнителем. Он разделен перегородками на секции по числу аккумуляторов. На дне каждой секции выполнены ребра, на которые устанавливается блок электродов в сборе с сепараторами. В пространстве между ребрами собирается шлам, что предупреждает замыкание разноименных электродов.

Крышки аккумуляторов закрывают каждый аккумулятор. Изготовлена из пластмассы или эбонита. Имеет отверстия для выводных штырей полублоков и отверстие для залива электролита, закрываемые полиэтиленовыми пробками с вентиляционными отверстиями.

Положительные и отрицательные пластины аккумуляторов состоят из решеток, содержащих 92-93% свинца и 7-8% присадок (сурьма, мышьяк, кальций, олово, кадмий и др.) и активной массы, изготовленной из свинцового порошка и раствора серной кислоты для отрицательных и положительных пластин.

Сепараторы изготовлены из кислотных материалов – микропористого полихлорвинила (мипласта), микропористого эбонита (мипора), стекловолокна и др. Одна сторона сепаратора имеет ребра, которые обращены к положительным пластинам, что обеспечивает лучший доступ электролита в поры активной массы положительных пластин.

Предназначены для предупреждения замыкания между положительными и отрицательными электродами и для удержания в решетках активной массы. Могут быть одинарные и комбинированные. Одинарные изготавливают из мипора или мипласта. Комбинированные сепараторы (для повышения срока службы положительных электродов) – из мипора или мипласта со стекловолокном или стекловойлоком (стекловолокном к положительному электроду).

Предохранительный щиток устанавливается над сепараторами и служит для защиты их кромок от механических повреждений при измерении плотности и при проверке уровня электролита. Изготавливается из кислотостойкого материала.

Предназначены для защиты кромок сепараторов от механических повреждений при измерении плотности и при проверке уровня электролита. Изготавливают его из кислотостойкого материала.

Аккумуляторы соединены между собой последовательно. При последовательном соединении батарей напряжение в сети равно сумме напряжений каждой батареи, а при параллельном соединении — напряжению одной батареи, но общая ёмкость батарей равна сумме ёмкостей каждой батареи. Отрицательный вывод батареи (группы батарей) соединяется с выключателем батареи, а через него с корпусом машины. Положительный вывод батареи (группы батарей) соединяется с выводом стартера.

Сосуды для аккумуляторов изготавливают в виде отдельных баков или толстостенных многоместных моноблоков. Эбонитовые моноблоки

имеют большой срок службы, высокую теплостойкость.

Крышки аккумуляторов изготавливают из эбонита или асфальтопековой пластмассы, монокрышки (одна на всю батарею)— из пластмассы и заваривают. Пробки изготавливают из полистирола, полиэтилена, фенолита и эбонита.

Полюсные выводы автомобильных батарей наплавляют на крайние борны (штыри) полублоков. Для герметизации мест стыка краев крышки со стенками сосудов моноблоков применяют заливочную мастику БР-20.

Электролит представляет собой 30% раствор аккумуляторной серной кислоты в дистиллированной воде. Плотность электролита для разных климатических зон должна быть различной. Для умеренной зоны рекомендуемая плотность круглый год – 1,27 г/см3 при температуре 25 градусов.

Автомобильные аккумуляторные батареи имеют маркировку, нанесенную на перемычках. Наносятся следующие обозначения:

товарный знак предприятия-изготовителя; тип и исполнение батареи;

дата изготовления (год и месяц); знаки полярности: «+» (плюс) и «—» (минус).

У аккумуляторных батарей 6СТ-190 знаки полярности дополнительно наносятся на защитном кожухе.

Тип батарей определяется: количеством последовательно соединенных аккумуляторов в батарее (3, 6 или 12), характеризующим ее номинальное напряжение (6, 12 или 24 В. соответственно); назначением (СТ—стартерная); номинальной емкостью при 20-часовом режиме разряда (в А*ч). Буквы в конце обозначения типа батареи характеризуют: материал моноблока (Э—эбонит, Т—термопласт); материал сепараторов (Р—мипор, М—мипласт, С—стекловолокно); серию (Н—с подогревом).

Принцип действия.

Формула, характеризующая протекание химических реакций в аккумуляторе, имеет следующий вид:

P bO2 + Pb + 2H2SO4 разряд PbSO4 + 2H2O + PbSO4

заряд

В заряженном аккумуляторе активная масса положительных электродов состоит из двуокиси свинца PbO2 темно-коричневого цвета, активная масса отрицательных электродов – из губчатого свинца серого цвета. При разряде аккумулятора активная масса отрицательных электродов преобразуется из губчатого свинца Pb в сульфат свинца PbSO4 с изменением серого цвета на светло-серый цвет.

Для обеспечения надежного пуска двигателя аккумуляторные батареи должны обладать способностью отдавать большой ток при возможно меньшем снижении напряжения в любых условиях эксплуатации. Емкость батареи должна быть достаточной для обеспечения нескольких попыток пуска двигателя продолжительностью по 10-15с. Емкость, полученную при заряде, батареи должны сохранять продолжительное время, т.е. иметь минимальный саморазряд.

Аккумуляторная батарея характеризуется следующими электрическими параметрами:

  • электродвижущая сила (ЭДС) – разность потенциалов на клеммах аккумуляторной батареи при разомкнутой внешней цепи. ЭДС свинцовокислотного аккумулятора  2В;

  • напряжение – разность потенциалов на клеммах аккумулятора при замкнутой внешней цепи, когда аккумуляторная батарея работает в режиме разряда или заряда. За номинальное напряжение аккумулятора принимается 2В. Разряжать аккумулятор ниже 1.75В недопустимо, это может привести к разрушению активной массы пластин;

  • электрическая емкость количество электричества, отдаваемое полностью заряженным аккумулятором при его разряде до допустимого конечного разрядного напряжения. Емкость измеряется в ампер-часах и определяется как произведение величины разрядного тока на продолжительность разряда. Емкость зависит от количества активной массы, величины разрядного тока, плотности и температуры электролита, срока службы батареи.

График зависимости емкости от температуры электролита Приложение №1 Рис.2

График зависимости емкости от величины разрядного тока.

Приложение №1 Рис.2.1

На автомобиле ЗиЛ-131 устанавливается аккумуляторная батарея 6СТ-90ЭМС,

на автомобиле КамАЗ-4310 – 6СТ-190ТРН, где

- 6 – количество банок;

- СТ – стартерная;

- 90 (190) – емкость АКБ в Ач;

  • Э – эбонит;

  • Т – термопласт (материал моноблока);

- М – мипласт, Р – мипор, С – стекловолокно (материал сепаратора);

- Н – нагреватель ЭНА-100 (только для 6СТ-190ТРН).

Нагреватель служит для разогрева и поддержания температуры электролита в пределах, обеспечивающих работоспособность батареи до -40С. Представляет собой графитизированный вискозный шнур во фторопластовой изоляции. В одном из аккумуляторов установлен термо-выключатель, срабатывающий в интервале температур 10-15С. Термовыключатель служит для включения и выключения нагревательных элементов аккумуляторной батареи.

Приложение №1 Рис.3

Для преодоления водных преград на аккумуляторные батареи устанавливаются гидростатические пробки, предотвращающие попадание воды в аккумулятор.

Приложение №1 Рис.4

Техническое обслуживание аккумуляторных батарей

а) Оистка от грязи, смазка выводных клемм, прочистка вентиляционных отверстий;

б) Проверка уровня электролита – уровень должен быть на 10-15мм выше предохранительного щитка. Если уровень электролита меньше, то долить дистилированную воду.

в) Проверка технического состояния каждой банки нагрузочной вилкой U=1.75-1.8В за Т=2сек.

г) Проверка плотности электролита ареометром. Для цетрального климатического района плотность электролита = 1.27 при t=25С.

П лотность электролита зависит от его температуры, поэтому принимают температурные поправки:

п ри t на каждые 15С, соответственно эл. Уменьшение плотности электролита на 0.01 г/см3 соответствует разряду АКБ на 5-6 %.

Допустимый разряд АКБ: зимой – 25 %;

летом – 50 %.

Пример: на сколько процентов разряжена аккумуляторная батарея, если t=-20C, =1.19 г/см3 ?

д) Приведение аккумуляторных батарей в рабочее состояние:

  • приготовить электролит плотностью соответствующей климатическому району, в котором эксплуатируется АКБ;

  • залить электролит в АКБ и проконтролировать плотность через 20 мин., но не позже, чем через 2 часа. Если плотность электролита понизится не более чем на 0.03 г/см3, то АКБ можно эксплуатировать, если плотность понизится больше, чем на 0.03 г/см3, то АКБ надо зарядить Uзар=16.2В, Iзар=0.1Сном;

  • Ускоренный заряд АКБ:

  • плотность, приведенная к 25С, заливаемого в аккумуляторы электролита должна быть 1.28 г/см3;

  • при t 0C АКБ сдается в эксплуатацию после 20-ти минутной пропитки;

  • при t 0C АКБ должны заливаться электролитом температурой 40C. Продолжительность пропитки для карбюраторного двигателя – 20 мин, для дизеля – 1 час.

Основные неисправности АКБ

Неисправность

Причина

Способ устранения

Повышенный саморазряд

- электролит с примесями;

  • износ электродов;

  • грязная батарея.

  • заменить электролит;

  • ремонт;

  • очистить АКБ.

Короткое

замыкание АКБ

  • осыпание активной массы;

  • разрушение сепараторов.

  • ремонт АКБ

АКБ не принимает заряд

- коробление пластин

- ремонт АКБ

  1. Устройство и действие генераторов переменного тока и регулятора напряжения -20мин.

2.1 Устройство и действие генераторов переменного тока

Генераторная установка (генератор с реле-регулятором) является основным источником электрической энергии на автомобиле.

Генераторная установка (генератор с реле-регулятором) предназначена для питания потребителей и зарядки аккумуляторной батареи на средних и больших оборотах коленчатого вала двигателя. Генератор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую.

Генераторы могут быть постоянного и переменного тока. К генераторам постоянного тока относятся такие, у которых переменный ток преобразуется в постоянный щеточно-коллекторным узлом. Все остальные генераторы условно относятся к генераторам переменного тока, в том числе и генераторы, у которых вырабатываемый ими ток полностью выпрямляется встроенным в корпус генератора устройством.

Удельная мощность генераторов переменного тока выше, чем генераторов постоянного тока, и составляет 100—150 Вт/кг, в связи с чем их масса в 1,5—2,5 раза, а расход меди в 2,5—3 раза меньше, чем в генераторах постоянного тока. В настоящее время на военной автомобильной технике применяются генераторы переменного тока.

Мощность и служба таких генераторов значительно увеличена. На автомобиле ЗИЛ-131 устанавливается генератор Г250 или Г250-П1 мощностью 350 Вт, номинальным напряжением 12 В, номинальной силой тока 28 А, работающий с реле регулятором РР132; может применяться генератор Г287 мощностью 1000 Вт, работающий с реле регулятором РР132А.

На автомобиле КамАЗ-4310 устанавливается генератор Г288 мощностью 1000 Вт, номинальным напряжением 24 В, номинальной силой тока 45 А, работающий с регулятором напряжения 11.3702(микросхема).

Генераторы водостойкие. После выхода из воды работоспособность генератора сохраняется.

Требования, предъявляемые к генераторным установкам:

  • обеспечение положительного баланса электрической энергии в бортовой сети, т.е. вырабатывание ее столько, сколько необходимо;

  • минимальные вес и габариты;

  • напряжение питания должно быть постоянным во всем диапазоне рабочих режимов частоты вращения и нагрузки;

  • ресурс работы должен быть больше или равен ресурсу работы двигателя.

Генератор установлен на двигателе ЗиЛ-131 – справа впереди, на КамАЗ-740 – вверху впереди.

Привод в действие – клиноременная передача с регулировкой натяжения ремня.

Состоит:

- приводной шкив;

- вентилятор (для обдува и охлаждения генератора);

- передняя крышка;

- статор (собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга лаком для уменьшения вихревых токов);

- вал ротора;

- ротор;

- контактные кольца;

- задняя крышка;

- щеткодержатель с щетками и пружинами.

Приложение №1 Рис.5

Статор состоит из сердечника и обмотки.

Сердечник статора набран из пластин электротехнической стали, изолированных одна от другой лаком и соединенных сваркой в шести местах по наружной поверхности пакета. Внутри сердечника имеется 18 равномерно расположенных по окружности пазов, предназначенных для размещения обмоток статора.

Обмотка статора трехфазная, соединенная в звезду. Каждая фаза состоит из шести последовательно соединенных катушек, намотанных проводом с эмалевой изоляцией. Катушки закреплены в сердечнике статора текстолитовыми клиньями. Три вывода обмоток фаз спаяны в общую нулевую точку и изолированы. Другие три вывода крепятся к зажимам выпрямительного устройства.

Ротор состоит из:

- вала;

- обмотки возбуждения;

- полюсных наконечников;

- контактных колец.

Вал стальной, на его рифленой поверхности закреплены стальная втулка, полюсные наконечники и контактные кольца. К контактным кольцам прижимаются медно-графитовые щётки для подачи тока на обмотку возбуждения. Полюсные наконечники имеют по шесть заостренных клювов, которые образуют шесть пар полюсов.

Обмотка возбуждения намотана на стальную втулку и питается током от АКБ или генератора. От втулки и полюсных наконечников обмотка изолирована полиэтиленовым каркасом и картонными шайбами. Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам, расположенным на изоляционной втулке.

Крышка генератора.

В крышке со стороны контактных колец кроме выпрямительного устройства размещены щеткодержатель с двумя графитовыми щетками, изолированными от корпуса, и выводы «+» и «—». Вывод «+» соединен с положительной контактной пластиной выпрямительного блока, а винт отрицательного вывода — с отрицательной контактной пластиной и корпусом. Крышки изготовлены из алюминиевого сплава. В них установлены закрытые шарикоподшипники вала ротора со смазкой одноразового наполнения.

Работа генератора переменного тока.

При включении зажигания напряжение от аккумуляторной батареи подается на обмотку возбуждения, размещенную на вращающейся части генератора — роторе. Вокруг обмотки возбуждения создается магнитный поток. При вращении ротора вращается и магнитный поток, который, пересекая обмотки статора, будет индуктировать в них ЭДС. Так как под каждой обмоткой статора поочередно проходят полюсы различной полярности, то ЭДС, индуктируемая в обмотках статора, будет переменной, одинаковой частоты, но сдвинутой по фазе на 120°.

Выпрямительным блоком напряжение преобразуется в постоянное, и, когда оно станет больше напряжения аккумуляторной батареи, генератор начинает питать приемники и заряжать батарею. Обмотка возбуждения также будет питаться от генератора.

На военной автомобильной технике широко распространены генераторы с кремниевыми полупроводниковыми выпрямителями, которые обладают высокой теплостойкостью и долговечностью.

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора может достигнуть опасного для приемников тока предела. Поэтому все генераторы переменного тока, как и постоянного, имеют регуляторы напряжения, ограничивающие предельное значение напряжения генератора.

Генераторы Г287 (14 В, 1000 Вт) и Г288 (28 В, 1000 Вт) между собой одинаковы по габаритам. По конструкции они аналогичны генератору Г250-П1 и отличаются от него в основном большими размерами и обмоточными данными. В отличие от других моделей выпрямительный блок генераторов Г287 и Г288 имеет специальный прилив в виде стакана, предохраняющий щеточный узел генератора от попадания пыли и грязи.

Выпрямительное устройство.

Предназначено для выпрямления трехфазного тока и состоит из шести полупроводниковых кремниевых вентилей. Выпрямительный блок состоит из трех отдельных моноблоков, каждый из которых представляет собой алюминиевую отливку с охлаждающими ребрами, внутри которой размещаются два последовательно соединенных диода, устанавливается в крышке со стороны контактных колец.

Кремниевый выпрямитель состоит из блока (1) кремниевых диодов (трех прямой проводимости и трех обратной), включенных по трехфазной мостовой схеме в общую электрическую схему трехфазного генератора переменного тока. Каждая фаза обмотки статора соединена с двумя диодами разной полярности. Диоды соединены с контактными пластинами (2 и 3) и с зажимами (4), к которым подключаются фазы обмотки (5) статора. Контактные пластины вместе с секциями блока диодов смонтированы на пластмассовой колодке, которая болтами крепится к крышке генератора. Приложение №1 Рис.6

Основные тактико-технические характеристики даны в таблице в приложении №1 Рис. 7

    1. Регулятор напряжения

Предназначен для автоматического поддержания напряжения генератора, необходимого для обеспечения нормального зарядного режима АКБ и работы потребителей. Регуляторы напряжения делятся на вибрационные, контактно- транзисторные и бесконтактные. Напряжение генератора прямо пропорционально току обмотки возбуждения.

На автомобиле ЗиЛ-131 установлен бесконтактный транзисторный реле-регулятор РР-350, который работает совместно с генератором Г-250-И1.

При напряжении генератора меньше 13,9-14,6В стабилитрон Д1 закрыт, в результате чего транзистор Т1 тоже закрыт. При этом через открытые транзисторы Т2 и Т3 проходит ток базы транзистора Т3 и ток обмотки возбуждения генератора, который не ограничивается, а следовательно не ограничивается и напряжение генератора. С увеличением частоты вращения ротора генератора, когда напряжение генератора достигает 13.9-14.6 В, стабилитрон Д1 пробивается, транзистор Т1 открывается, а транзисторы Т2 и Т3 закрываются. В этом случае ток в обмотку возбуждения генератора поступает только через добавочный резистор R8, и, естественно уменьшается напряжение генератора до момента закрытия стабилитрона Д1. С закрытием стабилитрона ток в обмотку возбуждения поступает через открытый транзистор Т3. Напряжение начнет возрастать до следующего открытия стабилитрона Д3. Таким образом, напряжение генератора поддерживается стабильным независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Приложение №1 Рис. 9

В последние годы широко распространены генераторы с встроенными транзисторными регуляторами напряжения на интегральных схемах (Я 112А, Я 120, 11.3702), которые имеют значительно меньшие габариты и вес (38х58х12 мм, масса 50г). Эти регуляторы монтируют на задней крышке генератора.

Принцип работы этих регуляторов аналогичен работе РР-350. При напряжении на клеммах генератора меньше предельного транзистор, включенный последовательно с обмоткой возбуждения генератора, открыт и пропускает ток возбуждения. Если напряжение превышает предельное значение, то транзистор закрывается и резко изменяется сила тока в обмотке возбуждения генератора. Этот процесс происходит с большой частотой, и практически напряжение генератора остается постоянным. Интегральный регулятор напряжения – изделие неразборное и неремонтируемое. Напряжение регулятора регулируют на заводе-изготовителе.

Совместная работа генератора и аккумуляторной батареи.

Генераторная установка и батарея включены параллельно и дополняют друг друга, обеспечивая приемники электрической энергией.

Схема совместной работы генератора и аккумуляторной батареи показана в приложении №1 Рис. 10

При неработающем генераторе 6 или когда его напряжение меньше э.д.с. батареи 2 все приемники 5 питаются только от батареи, ток которой регистрируется амперметром 4. Ток стартера 3 амперметр не регистрирует.

Когда напряжение генератора превысит э.д.с. батареи, происходит перераспределение электрической энергии, отдаваемой генератором, он начинает питать приемники и заряжать батарею.

Iг=Iп+Iз,

где Iп – ток приемников, А

Это соотношение зависит от режима работы генераторной установки. Наиболее характерными режимами работы источников электроэнергии являются следующие.

Режим, при котором мощность включенных приемников превышает мощность генераторной установки. На данном режиме оба источника работают на нагрузку, т.к. их напряжение одинаково:

Iп=Iг+Iб

В этом случае генератор загружается на полную мощность, а недостаток мощности компенсирует батарея.

Режим, при котором мощность генератора больше мощности включенных приемников. Избыток мощности генераторной установки реализуется на заряд батареи.

Режим, при котором мощность генератора равна мощности включенных приемников. На этом режиме ток батареи равен нулю. Все приемники питаются от генератора.

Режимы работы источников электроэнергии:

- режим, при котором мощность потребителей превышает мощность генераторной установки. На данном режиме оба источника работают на нагрузку, так как их напряжения одинаковы. В этом случае генератор загружается на полную мощность, а недостаток мощности компенсирует батарея. Происходит это следующим образом. С увеличением нагрузки увеличивается падение напряжения внутри генератора, а напряжение на его выходе уменьшается и становится меньше напряжения батареи. После этого ток батареи возрастет, увеличится падение напряжения внутри батареи, а на выходе ее напряжение уменьшится и произойдет выравнивание напряжения батареи и генератора.

- режим, при котором мощность генератора больше мощности потребителей. Избыток мощности генераторной установки реализуется на заряд батареи.

- режим, при котором мощность генератора равна мощности потребителей. На этом режиме ток батареи равен нулю. Все потребители питаются от генератора.

3.Устройство стартеров-20 минут

Стартер

Служит для проворачивания коленчатого вала двигателя при его пуске.

Тип: сериесный, четырехполюсный электродвигатель постоянного тока с механизмом включения.

Установлен в задней части двигателя на картере сцепления.

Управление дистанционное.

На автомобиле ЗиЛ-131 устанавливается стартер СТ-2, на автомобиле КамАЗ-4310 – СТ-142.

Электродвигатель:

  • подвижный контактный диск;

  • втягивающая обмотка;

  • удерживающая обмотка;

  • сердечник;

  • рычаг;

  • поводковая муфта;

  • муфта свободного хода;

Реле включения стартера. Приложение №1 Рис.11

При замыкании контактов выключателя 2 по обмотке 7 тягового реле 5 проходит ток, сердечник 8 электромагнита втягивается внутрь обмотки, а соединенный с ним рычаг 11 перемещает шестерню 12 привода 10 и вводит ее в зацепление с зубчатым венцом 13 маховика. При полном зацеплении зубчатой передачи сердечник через контактный диск 6 замыкает контакты 4, и ток от аккумуляторной батареи поступает в обмотку электродвигателя 3. Якорь электродвигателя начинает вращаться и передает крутящий момент через шестерню и зубчатый венец маховика на коленчатый вал двигателя. После пуска двигателя выключатель размыкает контакты, и цепь обмотки электродвигателя прерывается. Под действием пружины 9 контактный диск и шестерня механизма привода возвращаются в исходное положение.

Стартер следует включать на время не более 5-10 сек. Если двигатель не пустился, стартер можно включить повторно с интервалом не менее 30 секунд. Этот промежуток времени необходим для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи. Включать стартер повторно можно не более 3 раз подряд, затем следует найти и устранить неисправность в системах питания или зажигания. Приложение №1 Рис.12

Муфта свободного хода обеспечивает передачу крутящего момента с вала якоря на венец маховика и предупреждает вращение якоря от маховика, предохраняя якорь стартера от разноса при повышенной частоте вращения.

Система электрического пуска ЗИЛ-131.

Назначение: для проворачивания коленчатого вала двигателя с частотой, превышающей минимальную пусковую частоту вращения.

Состоит из:

  • стартера;

  • реле включения;

  • выключателя стартера (второе, нефиксированное положение выключателя зажигания);

  • соединительных проводов.

На двигателе ЗИЛ-131 устанавливается стартер СТ2 мощностью 1,0 кВт. Закреплён на картере маховика и сцепления с левой стороны двигателя.

Состоит из:

  • электродвигателя;

  • электромагнитного тягового реле;

  • механизма привода.

В качестве электродвигателя используется четырехполюсная машина постоянного тока с последовательным возбуждением.

Электродвигатель.

Состоит из:

  • корпуса;

  • двух крышек;

  • обмотки возбуждения;

  • якоря.

Корпус стартера изготовляют из малоуглеродистой стали. Он выполняет роль магнитопровода, на котором закреплены полюсные сердечники. Корпус закрыт крышками. В передней крышке расположен механизм привода, задняя крышка закрывает щеточно-коллекторный узел.

Обмотка возбуждения разделена на две параллельные ветви, в каждую ветвь включены по две последовательно соединенные катушки. Провод катушек медный прямоугольного сечения. Один конец обмотки подключен к изолированному выводу на корпусе, а второй — к положительным щеткам. Витки катушек изолированы кабельной бумагой. Катушки оплетены хлопчатобумажной лентой и пропитаны лаком.

Якорь состоит из:

  • вала с коллектором;

  • сердечника, набранного из листов электротехнической стали;

  • обмотки.

Коллектор

Назначение: для получения постоянного по направлению вращающего момента.

Обмотка якоря волновая, выполнена проводом прямоугольного сечения. В каждый полузакрытый паз сердечника якоря уложено два провода. Концы секций укладываются в прорези медных пластин коллектора и припаиваются к пластинам. Витки обмотки изолированы друг от друга и от сердечника якоря.

Электромагнитное тяговое реле.

Назначение: для ввода шестерни привода в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя и для последующего подключения электрической цепи стартера к аккумуляторной батарее.

Состоит из:

  • корпуса реле с крышкой;

  • якоря реле с подвижным контактом и регулировочным винтом;

  • двух неподвижных контактов;

  • рычага.

Реле имеет две обмотки – втягивающую и удерживающую.

Удерживающая обмотка рассчитана на удержание якоря реле в притянутом к сердечнику состоянии, имеет прямой выход на массу. Втягивающая обмотка подключена параллельно контактам реле и при включении реле действует совместно с удерживающей обмоткой, создавая необходимую силу притяжения, когда зазор между якорем и сердечником максимален. Во время работы электродвигателя замкнутые контакты тягового реле шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы.

Механизм привода стартера.

Назначение: обеспечивает передачу вращающего момента с вала якоря на венец маховика и предупреждает вращение якоря от маховика после пуска двигателя, предохраняя якорь стартера от разноса при повышенной частоте вращения.

Состоит из роликовой муфты свободного хода и поводковой муфты.

Роликовая муфта свободного хода.

Состоит из:

  • ведущей обоймы с кожухом;

  • 4-х роликов;

  • 4-х плунжеров с пружинами;

  • шестерни со ступицей.

Ведущая обойма, выполненная вместе с шлифованной втулкой, имеет четыре клиновидных паза, в которые устанавливаются четыре ролика. Ролики поджимаются в узкую часть паза пружинами через плунжеры. Шестерня выполнена заодно со ступицей. Кожух после сборки муфты завальцовывается на ведущей обойме.

Поводводковая муфта.

Состоит из 2-х полумуфт. Установлена на ступице ведущей обоймы.

Полумуфта со стороны шестерни.

Назначение: обеспечивает замыкание контактов тягового реле при утыкании зубьев и поворот шестерни относительно зубчатого венца маховика.

Полумуфта со стороны электродвигателя

Назначение: обеспечивает размыкание контактов тягового реле при заклинивании шестерни с зубчатым венцом маховика.

Реле включения стартера.

Назначение: для коммутации электрической цепи тягового реле.

Принцип действия привода.

При включении стартера момент ведущей обоймы передается на шестерню роликами, так как усилием пружин через плунжеры ролики заклиниваются в узкой части паза между ведущей обоймой и ступицей шестерни.

После пуска двигателя маховик будет вращать шестерню привода быстрее, чем ее вращает якорь стартера. Произойдет расклинивание роликов, так как в данный момент ведущей становится ступица шестерни. Шестерня, вращаясь с частотой большей, чем частота вращения ведущей обоймы, увлекает ролики в широкую часть паза, и вращение от коленчатого вала передаваться валу якоря не будет. Выход шестерни стартера из зацепления с венцом маховика происходит под действием возвратной пружины, смонтированной на тяговом реле стартера. Тяговое реле снабжено дополнительным контактом, замыкающим накоротко добавочное сопротивление катушки зажигания во время работы стартера.

Особенности конструкции и действия системы электропуска автомобиля КамАЗ-4310.

Система электропуска состоит из:

  • стартера;

  • дополнительного реле;

  • реле блокировки;

  • выключателя приборов и стартера (на щитке приборов);

  • дублирующего выключателя (на двигателе).

На двигателе КамАЗ-740 устанавливается стартер СТ142-Б мощностью 7,7 кВт. Закреплён на картере маховика с левой стороны двигателя.

Тип привода – храповичная муфта свободного хода.

Особенности устройства механизма привода.

Состоит из:

  • корпуса;

  • шестерни;

  • ведущей и ведомой зубчатых муфт;

  • пружины.

Принцип действия привода.

Вращающий момент передается через зубья ведущей и ведомой муфт, зацепление которых осуществляется усилием пружины и винтовых шлицев втулки.

Расцепление ведомых и ведущих частей муфты после пуска двигателя происходит за счет проскальзывания зубьев храповика относительно друг друга. Это достигается перемещением сухарей вдоль штифтов под действием центробежных сил. Сухари взаимодействуют с конусом кольца и сдвигают его в осевом направлении, удерживая пружину в сжатом состоянии, а зубья храповика – разъединёнными.

4. Приборы освещения, световой и звуковой сигнализации, контрольно-измерительные приборы. Защита от радиопомех- 25 минут

Система освещения состоит из наружного и внутреннего освещения.

Приборы наружного освещения: фары, передние и задние фонари, фонари освещения номерного знака, фонарь заднего хода.

Фары предназначены для освещения пути следования машин в темное время или в условиях низкой освещенности.

Автомобильная фара.

Состоит из корпуса и оптического элемента.

Корпус фары штампуется из листовой стали. Форма корпуса определяется способом крепления фары на машине. Наиболее распространена установка фар в крыльях или в передней облицовке машины.

Если корпус закреплен жестко, то оптический элемент фары устанавливается в держателе, который позволяет регулировать направление света. Положение держателя фиксируется двумя винтами. Один винт позволяет перемещать луч света в вертикальной плоскости, а второй — в горизонтальной.

Оптический элемент фары.

Состоит из:

  • рассеивателя;

  • отражателя (рефлектора);

  • лампы двухнитевой мощностью 50 и 40 Вт;

  • крышки (патрона);

  • колодки.

Передние и задние фонари относятся к светосигнальным приборам. Передние фонари объединяют в себе габаритные огни, указатели поворота и стояночные огни.

Назначение: для указания наличия транспортного средства и его ширины, сигнализации о предполагаемом изменении направления движения транспортного средства и его обозначения при стоянке на обочине дороги или у тротуара.

В герметичном фонаре панель с лампами устанавливается на двух пружинах и удерживается скобами. Задние фонари объединяют в себе и выполняют роль габаритных огней, указателей поворота, сигналов торможения, стояночных огней и фонарей освещения номерного знака.

Верхняя секция имеет рассеиватель красного цвета с линзой и лампу мощностью 21 Вт (указатель поворота и тормоза), нижняя – рассеиватель красного цвета с линзой, рассеиватель белого цвета и лампу мощностью 5 Вт (габаритный свет и освещение номерного знака).

Фонари освещения номерного знака для опознания автомобилей в ночное время.

Фары внутреннего освещения: плафоны моторного отсека, лампы подсвета щитка приборов. Создают наиболее благоприятные условия для работы водителей, а также содействуют созданию условий безопасного управления машинами.

К приборам сигнализации относятся:

  • световые указатели поворота автомобиля;

  • стоп-сигнал;

  • различные контрольные лампы.

Они располагаются на щитке приборов и обеспечивают контроль за работой отдельных систем и устройств автомобиля, а также звуковой сигнал.

Главные (центральные) и вспомогательные (ножные) переключатели света.

Главные переключатели.

Назначение: для включения габаритных и стояночных огней, освещения номерного знака, фар головного освещения и ламп освещения щитка приборов.

Центральный переключатель света П44-А.

Назначение: обеспечивает включение и переключение света фар, передних и задних габаритных фонарей. Имеет три положения. Установлен на щитке приборов.

Вспомогательный (ножной) переключатель П39.

Назначение: для переключения света фар с ближнего на дальний, а также переключения ближнего света фар на габаритные фонари. Устанавливаются на автомобиле ЗИЛ-131.

Комбинированный переключатель П145.

Назначение: обеспечивает включение и переключение света фар, передних и задних габаритных фонарей, указателей поворота, электрического и электропневматического звуковых сигналов. Устанавливается на автомобиле КамАЗ-4310 на рулевой колонке.

В его корпусе смонтированы кнопочный выключатель электропневматического сигнала, переключатель света фар и габаритного света, рукоятка переключения указателей поворота и электрического звукового сигнала.

Переключатель указателей поворота П105.

Устанавливается на автомобиле ЗИЛ-131 на рулевой колонке под рулевым колесом и действует полуавтоматически. Включается поворотом рычага, а выключается автоматически при выходе автомобиля из поворота благодаря ролику.

Прерыватели указателей поворота.

Прерыватель РС57 устанавливается на автомобиле ЗИЛ-131.

Состоит из сердечника, на котором намотана обмотка, включенная последовательно с лампами указателей поворота. Якорьки соединены с сердечником. Контакты разомкнуты усилием струны и пружины. Принцип действия прерывателя основан на нагреве и охлаждении струны проходящим током, и вследствие этого, замыкании и размыкании контактов соответственно. Частота вибрации контактов равна 60-120 размыканий в минуту (1-2 Гц).

Выключатель сигнала торможения.

Назначение: для включения и выключения сигнала торможения.

Принцип действия основан на воздействии сжатого воздуха на диафрагму с подвижным контактом выключателя при нажатии педали рабочего тормоза.

Звуковой сигнал предназначен для предупреждения окружающих об опасности приближающегося транспорта. На автомобилях применяют электрический звуковой сигнал вибрационного типа С44.

Предохранители.

Назначение: защищают электрическую цепь при коротких замыканиях. На машинах применяют плавкие и термобиметалличсскяе предохранители.

Плавкие вставки изготовляют из легкоплавкого металла или из луженой медной проволоки и рассчитывают на силу тока цепи. При увеличении нагрузки на 50% они расплавляются за время не более 1 мин.

Термобиметаллические предохранители применяют многократного и однократного действия. Они обеспечивают длительное протекание номинального тока при температуре 50°С и разрывают цепь при нагрузке, превышающей номинальную на 150%, за время не более 20 с.

Светомаскировочное устройство служит для обеспечения скрытности передвижения автомобильной техники в темное время суток.

Комплект СМУ состоит:

  • светомаскировочные насадки для фар;

  • светомаскировочные вставки передних фонарей;

  • светомаскировочная вставка плафона;

  • насадка на задний фонарь.

Контрольно-измерительные приборы

КИП предназначены для контроля за состоянием и работой отдельных систем, агрегатов и автомобиля в целом. Такой контроль дает возможность своевременно принимать меры по поддержанию высокой работоспособности автомобиля и его безаварийной эксплуатации. Состоят из указателей и датчиков.

Место установки указателей – щиток приборов в кабине водителя, датчиков – агрегаты шасси и двигателя.

На автомобилях обычно устанавливаются следующие КИП: термометр, манометр, указатель уровня топлив, амперметр, спидометр, сигнализаторы аварийного давления масла и температуры охлаждающей жидкости, контрольные лампы включения указателей поворота и дальнего света фар.

Термометр предназначен для контроля за тепловым режимом двигателя.

Манометр (указатель давления масла) необходим для определения давления масла в смазочной системе двигателя и состоит из датчика и указателя.

Указатель уровня топлива устанавливается на топливном баке. С изменением уровня топлива в баке изменяется и положение поплавка, который связан с ползунком реостата. Это приводит к изменению силы тока в цепи указателя, а следовательно, направление результирующего магнитного потока трех катушек и положения стрелки указателя.

Амперметр служит для контроля за зарядом аккумуляторной батареи и работой генератора. Отклонение стрелки амперметра к знаку»+» указывает на заряд батареи, а к знаку «-« - на ее разряд.

Электрический спидометр указывает скорость движения автомобиля. Привод спидометра осуществляется гибким валом от раздаточной коробки. В корпусе спидометра смонтирован и суммарный счетчик пройденного пути.

Состоит из:

  • преобразователя (датчика) для подачи сигналов на приемник;

  • приемника (трехфазного синхронного двигателя с возбуждением от постоянного магнита);

  • магнитоиндукционного механизма спидометра со счетным узлом ( конструктивно объединен с приемником).

Тахометр.

Аналогичен спидометру, но не имеет в указателе счётного узла.

Аварийные сигнализаторы предупреждают водителей о недопустимом повышении температуры жидкости в системе охлождения и падения давления масла в смазочной системедвигателя. В каждый из них входят датчик и сигнальная лампа на щитке приборов.

Сигнализатор давления масла предназначен для предупреждения водителя об опасности выхода из строя двигателя по причиен снижения давления масла в системе смазки ниже жопустимого придела.

Сигнализатор температуры охлождающей жидкости предназначен для предупреждения водителя о недопустимом перегреве двигателя. Он состоит из датчика и сигнальной лампы, которая распологается на щитке приборов и приаврийном состоянии контролируемой системы загорается.

Защита от радиопомех

При работе электрооборудования автомобиля происходит резкое изменение силы тока в цепях и искрение, что является причиной возникновения высокочастотных электромагнитных волн, которые создают помехи и нарушают работу радио- и телевизионных аппаратов, установленных на автомобиле или вблизи него.

Особенно сильные помехи создает система зажигания. В целях обеспечения радиоприема без помех на автомобилях используют устройства для снижения их уровня. Для этого применяются подавительные резисторы в цепи высокого напряжения, осуществляется экранирование приборов и проводов системы электрооборудования автомобилей, установка специальных фильтров радиопомех и конденсаторов, надежное соединение массы двигателя с массой автомобиля посредством гибкой медной шины, а также постановка под болты крепления деталей звездочных шайб для улучшения контакта между металлическими частями машины. Комбинированное использование всех этих мер обеспечивает нормальную работу радиоаппаратуры непосредственно на автомобиле и вблизи него.

Дать под запись в конспект

Разъяснить назначение, тип, принцип действия аккумуляторной батареи.

Показать на плакатах места установки аккумуляторных батарей автомобилей ЗИЛ и КамАЗ

Показать на материальной части и плакате, рекомендуется использовать слайд №1

Обсудить со студентами устройство деталей аккумуляторной батареи.

При объяснении использовать материальную часть.

При необходимости принцип действия аккумуляторной батареи дать под запись в конспект.

Пояснить, что такое мипласт и мипора.

Дать под запись в конспект

Маркировку дать под запись в конспект

Тип батарей отобразить на доске

Формулу отобразить на доске и пояснить

Параметры дать под запись в конспект

Опросить студентов и выяснить их представление об этих величинах. Дать точное определение.

Выделить эту величину, как характеризующую способности АКБ.

Использовать слайд №2

Обсудить отличия аккумуляторных батарей ЗиЛ-131 и КамАЗ-4310.

При объяснении обратить обратить внимание на необходимость установки гидростатических пробок при преодолении водных преград.

Использовать слайд №3

Принцип действия объяснить, используя слайд №4

Обсудить к каким последствиям приводит загрязнение АКБ, вентиляционных отверстий.

Обсудить как меняется уровень электролита в процессе эксплуатации АКБ.

При решении примера ввести студентов в обстановку: «Вы – командир взвода, прибыли в автопарк на выход машин. Определить, может ли автомобиль с такой АКБ выйти в рейс?»

Неисправности дать под запись. Причины и способы устранения студенты изучают самостоятельно.

Использовать учебную доску

Определение дать под запись в конспект.

Параметры записать на доске.

Марки генераторов записать на доске

Обсудить требования, предъявляемые к генераторным установкам. Дать под запись

Место установки генератора показать на материальной части и на плакате.

Состав дать под запись в конспект

Устройство генератора объяснить, используя слайд №5 , плакаты и материальную часть.

Состав ротора дать под запись

Обсудить со студентами действие генератора на различных режимах работы.

Пояснить работу генератора переменного тока

Устройство выпрямителя объяснить, используя слайд №6

Использовать слайд №7

Основные технические характеристики дать под запись в конспект.

Назначение дать под запись в конспект

Использовать слайд №9

Пояснить работу регулятора напряжения

При объяснении использовать слайд №10 или доску

Рассмотреть работу генераторной установки на различных режимах

Пояснить режимы работы источников электроэнергии

Определения дать под запись в конспект.

Обсудить характеристики стартеров.

Показать на материальной части, использовать разрезные стартеры и слайд №11.

Показать на материальной части.

Объяснить принцип действия, используя слайд № 12.

Назначение и состав дать под запись в конспект

При объяснении использовать плакаты и материальную часть

Состав электродвигателя дать под запись

Состав якоря дать под запись

Назначение, состав дать под запись

Назначение, состав дать под запись

Назначение, состав дать под запись

Назначение, состав дать под запись

Назначение, состав дать под запись

Пояснить принцип действия привода используя плакаты и материальную часть

Состав дать под запись

Место установки показать на материальной части

Пояснить принцип действия привода, используя материальную часть

Дать состав системы освещения под запись

Устройство пояснить на материальной части

Дать под запись в конспект

Назначение дать под запись

Обратить внимание на порядок регулировки фар.

Назначение дать под запись и пояснить

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Пояснить, используя электрифицированный стенд, материальную часть.

Пояснить, используя материальную часть.

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Состав СМУ дать под запись

Назначение и состав дать под запись

Место расположения датчиков показать на материальной части.

Обратить внимание на более развитую систему контроля автомобиля КамАЗ-4310.

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Дать под запись в конспект

Пояснить необходимость защиты от радиопомех

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]