ДооборудТюнТрансСред_Конспект лекций_2012

возбуждения. Этот ток значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому в качестве диодов VD9—VD11 применяются малогабаритные слаботочные диоды на ток не более 2А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают протекание токов силой до 25...35А).

Остается рассмотреть принцип работы плеча выпрямителя, содержащего диоды VD7 и VD8. Если бы фазные напряжения изменялись

третьей) показано на рис.4.103 Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том

напряжении, которое подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это объясняется тем, что третьи гармоники всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении. Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном - нет. Следовательно, мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения, не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность, добавлены диоды VD7 и VD8, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке, где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5...15% при частоте вращения более 3000 мин-1.

Выпрямленное напряжение, как это показано на рис.4.1, носит пульсирующий характер. Эти пульсации можно использовать для диагностики выпрямителя. Если пульсации идентичны — выпрямитель работает нормально, если же картинка на экране осциллографа имеет

201

нарушение симметрии — возможен отказ диода. Проверку эту следует производить при отключенной аккумуляторной батарее. Следует обратить внимание на то, что под термином "выпрямительный диод", не всегда скрывается привычная конструкция, имеющая корпус, выводы и т. д. иногда это просто полупроводниковый кремниевый переход, загерметизированный на теплоотводе.

Применение в регуляторе напряжения электроники и особенно, микроэлектроники, т. е. применение полевых транзисторов или выполнение всей схемы регулятора напряжения на монокристалле кремния, потребовало введения в генераторную установку элементов защиты ее от всплесков высокого напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, сбросе нагрузки. Такая защита обеспечивается тем, что диоды силового моста заменены стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах напряжение стабилизации составляет 25... 30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны "пробиваются ", т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на выводе "+ " генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после "пробоя "используется и в регуляторах напряжения.

4.1.6.3Тюнинг потребителей электроэнергии.

Кпотребителям электроэнергии можно отнести все электрические и электронные устройства автомобиля. Это: световые приборы, приборы контроля, отопления и вентиляции, звуковая и световая сигнализация, система зажигания, электронные приборы и устройства, обеспечивающие комфортные условия для водителя и пассажиров, различные электроприводы, электронные устройства, обеспечивающие работу систем

иагрегатов автомобиля и пр.

Одной из основных электронных систем автомобиля, которая наиболее часто подвергаются тюнингу, является система зажигания.

Тюнинг системы зажигания предполагает установку бесконтактной или микропроцессорной системы зажигания, модернизацию системы зажигания путем замены или настройки отдельных ее элементов: катушки (катушек) зажигания, устройства управления накоплением и распределением энергии (датчиков, коммутатора, микропроцессорного блока управления), высоковольтных проводов, свечей и пр.

Основными типами зажигания в настоящее время являются: контактное, контактно-транзисторное, бесконтактное (электронное), микропроцессорное. Существуют также некоторые другие, не получившие широкого применения типы зажигания, например, бесконтактное с

202

оптическим датчиком, «Михайловское зажигание» и множество приставок типа «Пульсар», «Искра». В каждом зажигании есть свои достоинства и недостатки.

Контактная система зажигания (КСЗ). Преимуществами этой системы является предельная простота и надежность. Внезапный отказ маловероятен, ремонт даже в полевых условиях не сложен и займет немного времени.

Основных недостатков у этой системы три. Первое - ток подается на первичную обмотку катушки зажигания через контактную группу. Что накладывает существенное ограничение на величину напряжения на вторичной обмотке катушки(до 1.5 кВ), а значит сильно ограничивает энергию искры. Вторым недостатком является высокая потребность в обслуживании этой системы. Т.е. необходимо периодически следить за зазором и состоянием контактной группы. Контакты надо периодически очищать, поскольку они в процессе эксплуатации подгорают. Вал трамблера необходимо после каждых 10 тыс. км. пробега смазывать, капая масло в специальную масленку. Также необходимо смазывать кулачек распределителя посредством смачивания маслом ветрового фальца. Третьим недостатком является низкая эффективность этой системы при высоких оборотах двигателя связанная с т.н. дребезгом контактной группы

(Рис. 4.104)

Рис. 4.104 Классическая система зажигания

Модернизация этой системы возможна. Заключается она в замене элементов этой системы на более качественные и надежные. Заменить можно крышку трамблера, бегунок, контактную группу, катушку.

Кроме того систему можно модернизировать посредством использования блока зажигания типа "Пульсар". Однако блоки управления зажиганием "Пульсар" и другие имеют не только преимущества, но и недостатки. Но один из недостатков КСЗ устраняется, поскольку ток для формирования высоковольтного напряжения подается на первичную

203

обмотку катушки зажигания через мощные полупроводниковые силовые цепи "Пульсара", а не через контактную группу. Что позволяет существенно поднять мощность искры. При этом контактная группа не подгорает.

Бесконтактная система зажигания (БСЗ, БКСЗ). Основных преимуществ у этой системы перед КСЗ три.

Первое - ток подается на первичную обмотку катушки зажигания через полупроводниковый коммутатор, что позволяет обеспечить значительно большую энергию искры за счет возможности получения большего напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания (до 10 кВ).

Второе - электромагнитный формирователь импульсов, функционально заменяющий контактную группу, реализованный с помощью датчика Холла, обеспечивает по сравнению с контактной системой существенно лучшую форму импульсов и их стабильность, причем во всем диапазоне оборотов двигателя. В результате двигатель, оснащенный БСЗ имеет лучшие мощностные характеристики и лучшую топливную экономичность.

Третьим преимуществом этой системы является гораздо более низкая по сравнению с КСЗ потребность в обслуживании. Все обслуживание системы сводится лишь в смазывании вала трамблера после каждых 10 тыс. км. пробега.

Общая схема бесконтактной системы зажигания представлена на рис.4.105.

качественные и надежные. Заменить можно сам коммутатор, крышку трамблера, бегунок, датчик Холла, катушку.

204

Рис. 4. 107 Микропроцессорная система зажигания

Существенными преимуществами МПСЗ является то, что она обеспечивает, или точнее должна обеспечивать, достаточно оптимальное управление зажиганием в зависимости от частоты вращения коленчатого вала, давления в впускном трубопроводе, температуры двигателя, положения дроссельной заслонки карбюратора. В системе отсутствует механический распределитель, поэтому она может иметь обеспечить очень высокую энергию искры.

Недостатками этой системы является пока еще недостаточная надежность. В случае отказа очень вызывает затруднения самостоятельная диагностика и ремонт. Особенно в полевых условиях.

Модернизация с целью оптимизации этой системы осуществляется подбором программного обеспечения (прошивок) под свой двигатель.

4.2. Спортивный и спортивно-развлекательный тюнинг

Пройдя все ступени роста, любительские клубы или ассоциации формируют самостоятельные классы и способствуют возникновению новых видов спорта.

Между спортивным и спортивно-развлекательным тюнингом существуют различия, носящие исключительно юридический характер, причем, только в рамках официального статуса.

Любые усовершенствования конструкций автомобилей связаны со значительными материальными затратами и по силам только большим компаниям. Для реализации глобальных проектов концентрируется спонсорский капитал. В наибольшей степени это применимо к большому спорту. Спорт – является чрезвычайно прибыльным бизнесом, а достижение максимальных результатов требует соответствующих знаний и умений. Для этого привлекаются специалисты высочайшего класса. Спортивный тюнинг – особый вид такой деятельности. Проблема заключается в том, что наряду с использованием прорывных технологий от спортсменов требуется показание стабильных результатов. Отсюда

206

приверженность к консерватизму и эволюционные методы проектирования (модернизация).

Сущностью спортивного тюнинга является подготовка автомототехники к проведению официальных соревнований, которые, в свою очередь, разделены на виды. Причем, следует заметить, что почти каждому из них соответствуют определенные состязания. Каждый из видов жестко регламентирован. В моно классах автомобили и мотоциклы имеют одинаковую подготовку. И, наоборот, в свободных классах доминирует техническое оснащение.

Марафоны

К марафонам относятся многочасовые гонки. Их традиции корнями уходят к зарождению автомобиля. По большому счету, это скоростные ралли-рейды, но по хорошим трассам. Подготовка техники регламентирована периодически меняющимися правилами (формулами).

В соревнованиях участвуют наряду со специально разработанными автомобилями, так называемыми –

спортпрототипами, глубоко тюнингованные серийные модели. Последние для нас представляют повышенный интерес. Модернизации в них подлежат, главным образом, двигатель и шасси. Соответственно, в целях обеспечения безопасности устанавливается дополнительный силовой каркас кузова. Задача этих соревнований – исследование возможностей дальнейшего повышения ресурса автомобилей.

Кольцевые гонки по причине своей зрелищности они наиболее популярны. Рекламировать «Королевскую» серию – Формулу 1 просто нет нужды. Правда, в ней участвуют спроектированные исключительно для этих целей болиды. К разряду кольцевых относятся: гонки на «кузовах» – состязания на доработанных серийных автомобилях;

трековые гонки; картинг; автокросс; мотогонки; водномоторные соревнования. Все перечисленные виды объединяет необходимость подготовки, организации или строительства специальных трасс. Естественно, что нас, в первую очередь, интересуют соревнования, где представлены модернизированные стандартные модели.

207

Соответствующим изменениям подвергаются автомобили, участвующие в трековых гонках, только с учетом специфики. Наиболее известная серия – Инди, это своего рода трековая Формула-1. Традиции уходят корнями в начало двадцатого века. Действие развивается на овальном стадионе. Подготовленные к соревнованиям кузовные болиды не оснащены только аэродинамическими элементами, представляющими значительную опасность при столкновениях и непосредственных контактах. Имеются в ввиду антикрылья. Мы не берем во внимание специально спроектированные автомобили. Хотя развитые бамперы, юбки, спойлеры, дефлекторы и другие элементы имеют место.

В странах с суровым климатом подобный регламент распространяется на зимние гонки. Для этого автомобили проходят специальную подготовку. За счет исключения лишних деталей уменьшается масса аппарата. Узкая, шипованная резина позволяет отслеживать резаную траекторию поворота, аналогично «закантовке» в горных лыжах.

Вообще, законы кинематики движения тел в пространстве распространяются на все виды спортивных состязаний и не только.

Трековым гонкам соответствуют мотоциклетные дисциплины: Спидвей – езда в заносе по гаревой дорожке, прямая аналогия дрифтинга. Зимой на ледовом треке состязаются мотоциклы на шипованной резине.

Принципы настройки автомобилей и мотоциклов к различным условиям совершенно одинаковы, будь то марафон, кольцо или трек.

Картинг относится к разряду «кольцевых» гонок, но имеет свои

что и подготовка к спортивным состязаниям автомобиля любой другой

208

категории. В данном случае речь идет о проведении мероприятий по увеличению мощности двигателя, настройки систем впуска и выпуска. Современный карт оснащен аэродинамическим обвесом. Имеется резерв по совершенствованию тормозной системы, заключающейся в установке других типов дисков и приводных устройств. Для «зимы» используется специальный карт, имеющий удлиненную базу, компенсирующую избыточную поворачиваемость;

Ралли-рейды – многодневные гонки в экстремальных условиях. Самые знаменитые ралли-рейды лишь несколько лет назад обрели официальный статус. В гонках принимают участие команды на тюнингованных специально подготовленных автомобилях. Ранее в гонках

категории грузовых автомобилей уже который раз стала команда из Набережных Челнов – «КАМАЗ-мастер». Для омологирования и получения разрешения на участие в международных соревнованиях наладили серийное производство двухосных грузовиков Камаз – 4911.

дисциплины. Соревнования устраиваются в разных регионах при различных климатических условиях. Естественно, при этом изменяются виды дорожного покрытия (асфальт, грунт, снег, лед). Правилами жестко оговариваются режимы проведения гонок. Скоростные участки демонстрируют умение пилотов выжать из автомобиля максимум возможностей. Но основное условие – пройти трассу в установленное время, демонстрируя навыки рациональной экономичной езды. Отдельно команды экзаменуются на владение приемами фигурной езды. Из всего

209

этого можно сделать вывод, что к каждому этапу соревнований автомобиль должен перенастраиваться. Причем диапазон настроек очень широк: снятие с двигателя максимальной мощности и крутящего момента, изменение передаточных чисел КПП, смена резины, изменение жесткости подвески, в обязательном порядке, установка каркаса безопасности, монтаж навигационного оборудования и оснащение системами электронного управления.

Автокросс

В автокроссе принимают участие специально подготовленные аппараты (СКА) и серийные внедорожники. Помимо этого, существует категория грузовых кроссовых автомобилей. При подготовке их к соревнованиям особое внимание уделяется безопасности, поэтому наличие предохранительного каркаса и отбойников – обязательное условие. Внесение других, за исключением требований,

предъявляемых СКА (специальный кроссовый автомобиль), значительных изменений не предусмотрено. Хотя регламент подготовки грузовиков разрешает облегчение некоторых деталей (шатунов, поршней, клапанов, маховика), но запрещает использовать для модернизации конструктивных узлов легкие сплавы. Эффективность кроссового автомобиля в большей степени зависит от крутящего момента. А, чтобы передать увеличенную мощность на колеса требуется усовершенствование механизма сцепления. Здесь главным направлением является применение керамических материалов. Но учитывая минусы их эксплуатации в агрессивной среде, нельзя скидывать со счета множество нерешенных проблем. Подвеска усиливается применением сдвоенных амортизаторов. Внедорожники, речь идет, конечно же, об УАЗах, подготавливаются аналогичным образом. Традиции автокросса напрямую связаны с деятельностью ДОСААФ и заключались в поддержании боеготовности резерва Вооруженных Сил. Поэтому предпочтение отдавалось автомобилям отечественного производства. Сегодня актуальность такой подготовки сошла на «нет».

В дополнение к автомобильному кроссу существует мотокросс. Условия проведения соревнований схожи. Замкнутая трасса по сильно пересеченной местности изобилует большим количеством сложных участков. Для состязаний применяются специальные кроссовые мотоциклы,

подготовленные в заводских условиях.

Триал – одна из разновидностей автокросса или преодоление дистанции, изобилующей всевозможными препятствиями. Такие соревнования

210

Рис. 4.115 Триал