1. Система управления стартером.

ВЗ –выкл. Зажигания.

Реле имеет управляющие (обмотка, исполнительная пружина, контакты) и исполнит. эл-ты. При подачи определ. вел-ны напряж. на обмотку возник. намагнич. сила. Вкл. зажигание, кот. поворачивается в положение «стартера», зажим. контакты: 1) якорь тягового реле под действием намагнич. силы втягивается в электромагнит тягового реле; 2) шестерни статора вводятся в зацепл. с зубьями венца маховика; 3) якорь замыкает электр. цепь контактов (силовых, т.к. ток 400 А и более). После пуска ДВС коленвал начин. вращаться. Возн. потенц. составл. центробежной силы, преодолевает силу пружины и потом разблокируются ролики обходной муфты, т.е коленвал отсоед. от вала электродвиг. Поворач. ВЗ в полож. «Зажигание», силовые контакты размык., якорь под действ. пружины приходит в исходн. сост., шестерня вывод. из зацепления.

Сист. управл. с 2-мя обмотками: втягивающая(ВО) и удерживающая(УО)

При замык. контакта стартера К_рс начин. протек. токи . Под действ. внешн. силы этих токов якорь втягив. в электромагнит, по средствам рычажного мех-ма якорь ввод. шестерню стартера в зацепл. с маховиком, и в поле своего хода якорь замык. силовые контакты К1. После пуска ДВС размык. контакты Крс, ток проход. по ВО вверх, силовой контакт тягового реле размык. Намагнич. сила УО и ВО = 0, и якорь под действ. пружины приход. в исх. сост, при этом размык. сил. контакты, и отсоед. шестерню стартера от мах-ка.

11.2. Датчик частоты вращения двигателя

- входной параметр датчика частоты вращения;

U_вых – выходн. параметр датчика. Датчик – преобразователь механич. вел-ны, физич. вел-ны в напряжение. Характеристики датчиков: статическая – зависимость напряж. от частоты вращ. вала в установ. положении (движении).

Статич. входная ф-ция – изм. во времени U_вых датчика при подаче на вход его ступенчатой ф-ции и есть переходная хар-ка датчика. -алгебр. запись графич. характеристики.

Конструкция датчика

Осн. эл-том преобраз. напряж. явл. триггер, но триггер не срабатыв. при мелком входном напряжении. Поэтому составл. дифференцир. цепь ( 2 резистора R₁,R₂ и конденсатор С₁).

Пусть VT1 закрыт, причем положит. импульс U₂ приходит в отрицат. При положит. импульсе левый =0, правый имеет напряжении. С изм частоты вращ. коленвала от 1000 до 8000 мин^-1 U₁ станов. меньше, соответств. прямоуг. умпульса, уменьш. длительность. Элементы могут изм. свои параметры, поэтому точность измер. частоты вращ. недостаточно, необх. переходить от аналоговых сигналов к цифрам. Отличие датчика момента от датчика частоты вращ. вала в том, что деталь телавращен. устанавл. триггер с одним ходом, на упругих валах имеется 2 диска с выступами и прорезями установл. по концам гладкой пов-сти упругого вала.

11.3. Физико-химические процессы в аккумуляторе

Протекающий процесс физико-химической реакции в аккумуляторе называется электролиз и основывается на применении двух материалов (окислов свинца – двуокись свинца (РЬО2 – положительный электрод), свинец (РЬ - отрицательный электрод), которые в кислотной среде (серная кислота - H2SO4) реагируют по следующим реакциям

При разряде аккумулятора на отрицательном электроде:

Из РЬ+ HSO4 = РЬSO4 + Н + выделившиеся в результате реакции электроны

При зарядке аккумулятора на отрицательном электроде:

РЬSO4 + Н + электроны = РЬ+ HSO4

При разряде аккумулятора на положительном электроде:

РЬО2+ HSO4+3Н+электроны = РЬSO4+2Н2О

При зарядке аккумулятора на положительном электроде:

РЬSO4+2Н2О = РЬО2+ HSO4+3Н+электроны

Из реакций видно, что она обратимая, это является важнейшим свойством аккумулятора. Обратимость аккумулятора позволяет разряжать и заряжать его определенное количество раз. Конечно, через какое-то время пластины крошаться, концентрация кислоты падает, аккумулятор теряет свое КПД, приходит в негодность. Хороший кислотный аккумулятор может зарядится разрядится 500 раз, с сохранением своих номинальных параметров.

Также можно заметить, что в реакции присутствует газ-водород который выделяется в воздух и в последствии регенерируется из него, происходит своеобразный замкнутый цикл. В следствии этой особенности кислотные аккумуляторы не подлежат полной герметизации, то есть они зависимы от сообщения с внешней средой. При зарядке даже рекомендуется выкручивать пробки банок аккумуляторов, именно для этого.

1 2.3. Принцип действия классической системы зажигания

1 – АКБ; 2- выключатель зажигания; 3 – добавочный резистр; 4 - выключатель; 5 – катушка зажигания; 6 – рычажок; 7 –подушечка; 8 – контакты прерывателя; 9 – валик; 10 – крышка; 11- неподвижные боковые электроды; 12 – бегунок; 13 – электрод; 14 – распределитель; 15 – свечи зажигания; 16 – кулачек прерывателя; 17 – прерыватель; 18 – конденсатор первичной цепи.

Принцип работы контактной системы зажигания

При замыкании выключателя замка зажигания и замкнутых контактах прерывателя к первичной обмотке катушки зажигания прикладывается 12В. По ней начинает протекать ток и нарастать за время замкнутого состояния контактов. Соответственно в магнитопроводе нарастает магнитный поток (ток намагничивает магнитопровод). При размыкании контактов U=0, ток начинает падать по апериадической кривой

Необходимо чтобы поток падал быстро, для этого вводят конденсатор.

Полученное высоковольтное напряжение подается на центральный электрод, далее по средствам бегунка на боковые электроды, затем на свечи.

12.2 Привод стартеров

Механизм привода служит для соединения стартера с основным двигателем и разъединения их в начале работы основного двигателя.

Механизм привода состоит из электромагнитного тягового реле, муфты свободного хода и шестерни стартера.

Тяговое реле служит для ввода шестерни привода в зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала двигателя и включения электрической цепи питания стартера от аккумуляторной батареи. Оно прикреплено с помощью двух винтов к верхней части передней крышки стартера. Реле имеет катушку с двумя обмотками: втягивающей и удерживающей. Во внутренней полости передней крышки стартера расположен привод, состоящий из шестерни, роликовой муфты свободного хода и направляющей втулки. С помощью привода, перемещающегося по шлицам вала, под действием усилия, передаваемого от тягового реле рычагом через буферную пружину привода, шестерня стартера зацепляется с венцом маховика, и крутящий момент передается от стартера к двигателю.

12.1 Регулирование напряжения в бортовой сети АТС

Регулятор напряжения предназначен для поддержания постоянной величины напряжения генератора при изменении скорости вращения ротора необходимо автоматически изменять величину магнитного потока, что достигается изменением силы тока в обмотке возбуждения.

Схема транзисторного усилителя. Е_к=12В

Входная статическая характеристика транзистора – это зависимость тока базы от напряжения между базой и эмиттером.

Резисторы R₁ и R₂ – это делитель напряжения. Он обеспечивает получение необходимого напряж. из подводимого.

Переходная характеристика – зависимость тока коллектора от тока базы.

При небольшом увеличении тока базы многократно увеличивается ток коллектора, это приводит к открытию транзистора.

Напряжение питания транзисторного усилителя=падению напряжения на R_К+U_вых

Эталонной величиной в регуляторе напряжения явл. напряжение стабилизации стабилитрона Д1. Если напряжение на зажимах стабилитрона меньше напряжения стабилизации, то ток через него не протекает. Если напряжение достигает напряжения стабилизации (7-8В) происходит пробой стабилитрона, сила тока протекающая через него резко возрастает.

Регулятор напряжения включает:

1. измерительное устройство предназначенное для вырабатывания сигнала необходимого для срабатывания регулирующего устройства, т. е. закрытие выходных транзисторов Т2 и Т3 превыш. напряжение генератора выше 14,2В.

Измерительное устройство состоит из:

- стабилитрона Д1

- транзистора Т1

- делителя напряжения состоящего из 2-х плеч резисторов – R₁ и R₃ в одном плече, R₅+R_т и R₄ с последовательно включенным дросселем Др в другом плече. Сопротивление плеч резисторов выбраны такой величины, чтобы пробой стабилитрона происходил при напряжении на его зажимах 7-8В.

Др – дроссель служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на измерительном устройстве.

R_т – резистор температурной компенсации, обеспеч. небольшое снижение напряжения генератора при превышении температуры окружающей среды и наоборот, повышение напряжения генератора при понижении температуры окруж. среды.

2. регулирующее устройство служит для усиления сигналов измерительного устройства и регулирования силы тока возбуждения генератора.

Состоит: - транзисторы Т2 иТ3; - диодов Д2 и Д3; - Д_г – гасящий диод.

Д_г включается параллельно цепи возбуждения генератора и параллельно транзистору Т3. Предназначен для защиты Т3 от от пробоя ЭДС самоиндукции, индуктируемой в обмотке возбуждения при снижении силы тока в ней в момент закрытия транзистора Т3.

Неисправности: 1) пробой выходного транзистора, сопротивление эмиттер-коллектор=0, напряжение на зажимах генератора достигает большой величины; 2) тепловое разрушение стабилитрона, при его повреждении выход транзистора Т3 будет закрыт поэтому напряжение генератора будет 5 вольт.

1. Механические характеристики стартерных электродвигателей

Механические характеристики электростартеров обычно представляют в виде зависимости вращающего момента М2 от частоты вращения якоря nа (рис. 21)

2- Смешанное возбуждение 1-последовательное возбуждение

При последовательном возбуждении обеспечивается более плавный пуск ДВС

13.2. Регулирование угла опережения зажигания

Для регулирования угла опережения зажигания в соответствии с режимами работы двигателя при различных эксплуатационных ус­ловиях классическая система зажигания снабжается автоматиче­скими и ручными регуляторами. Автоматическое регулирование угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения колен­чатого вала обеспечивается центробежным регулятором, а в зави­симости от нагрузки - вакуумным регулятором.

Центробежный регулятор опережения зажигания (рис. 3.9). На ведущем валике 4 закреплена пластина с осями 7 для установки грузиков 3. Грузики могут проворачиваться вокруг осей 7 и связаны между собой пружинами 6. На каждом грузике имеется штифт 5, входящий в прорези пластины 2, укрепленной на втулке кулачка 1. Привод кулачка осуществляется от валика через грузики.

С увеличением частоты вращения, начиная с некоторого ее значения, грузики под действием центробежной силы расходятся. При этом штифты, двигаясь в прорезях пластины, поворачивают ее и связанный с ней кулачок в сторону вращения ведущего валика.

а) б)

Рис. 3.9. Центробежный регулятор: а - положение грузиков на холостом ходу двигателя; 6 - положение грузиков при максимальной частоте вращения вала двигателя

Вследствие этого контакты размыкаются раньше. При уменьшении частоты вращения грузики с помощью возвратных пружин возвра­щаются в исходное положение. Пружины имеют различную жест­кость, что позволяет получить требуемый закон изменения угла опережения зажигания при изменении частоты вращения двигате­ля.

Вакуумный автомат опережения зажигания регулирует момент зажигания при изменении угла открытия дроссельной заслонки, т. е. при изменении нагрузки двигателя. При малых нагрузках двигателя уменьшается наполнение цилиндров рабочей смесью и, следовательно, давление в момент воспламенения. В то же время увеличи­вается загрязнение смеси остаточными газами, что приводит к уменьшению скорости сгорания, а это требует увеличения угла опе­режения зажигания. С увеличением нагрузки процент остаточных га­зов уменьшается. Коэффициент избытка воздуха находится в преде­лах 0,8...0,9. Такая смесь имеет наибольшую скорость сгорания, по­этому угол опережения зажигания должен быть минимальным.

Устройство вакуумного автомата показано на рис. 3.11. Полость вакуумного регулятора, в которой размещена пружина 6, соединяется трубкой 5 со смесительной камерой карбюратора под дроссельной заслонкой. Полость регулятора с левой стороны диафрагмы сообща ется с атмосферой. К диафрагме 7 прикреплена тяга 9. Она связана шарниром с подвижной пластиной 11, на которой установлен преры ватель. При уменьшении нагрузки двигателя дроссельная заслонка прикрывается и разрежение в месте подсоединения вакуумного регу­лятора, а следовательно, и в полости правой стороны диафрагмы увеличивается. Под действием разности давлений диафрагма, пре­одолевая усилия пружины, перемещается и тягой поворачивает под­вижную пластину вместе с прерывателем навстречу направлению вращения кулачка. Угол опережения зажигания увеличивается.

С увеличением нагрузки двигателя дроссельная заслонка откры­вается, разрежение в полости регулятора уменьшается и пружина перемещает влево диафрагму и связанную с ней тягу. Тяга повора­чивает подвижную пластину и прерыватель в направлении враще­ния кулачка, уменьшая таким образом угол опережения зажигания. Отверстие для подсоединения трубки регулятора расположено таким образом, что при холостом ходе двигателя заслонка карбюра­тора перекрывает отверстие, и оно оказывается на стороне диффу­зора карбюратора. Разрежение в полости регулятора небольшое, и регулятор опережения не работает

Октан-корректор. Для установки начального угла опережения или для корректировки угла опережения зажигания в зависимости от октанового числа топлива. В зависимости от октанового числа бензина корпус распределителя закрепляют в нужном положении. Это устройство называют октан-корректором.

Три описанных устройства регулируют угол опережения зажигания независимо: центробежный регулятор поворачивает кулачок прерыва­ния, вакуумный регулятор (автомат) - пластину прерывателя, октан- корректор - корпус распределителя. Реальный угол опережения зажигания складывается из угла начальной установки и углов, автоматиче­ски устанавливаемых центробежным и вакуумным регуляторами.

13.3. Датчик для измерения крутящего момента на валу двигателя

Аналоговый датчик момента

характеристика датчика

Цифровой датчик момента

Метод формирования кода на выходе датчика сост в следующем: самая минимальная длительность получаемого импульса соответствует малому моменту на валу. Необходимо заполнить длительность получаемого им на выходе триггера, короткими импульсами длительность которых в 400 раз меньше самого короткого импульса на выходе триггера, получаемого при очень малом моменте. Это делается с помощью логического элемента «И» и автомобильного мультибратора. С выхода коллектора мультибратора на второй вход логического элемента И поступают короткие импульсы. А на первый вход поступают импульсы от триггера. Число импульсов мультибратора пропорционально моменту на валу. На выходе логического элемента образуются пачки логических импульсов. Счётчик подщитывает количество импульсов на каждый вход. Электронносумирующий счетчик подщитывает количество импульсов на каждой пачке, на основании подсчетов появляется цифровой код соответствующий моменту на валу.