Elektroobladnannya avtomobiliv i traktoriv

Рецензенти:

B.В. Рудзінський,

д.т.н., професор, заст. директора з наукової роботи Державного автотранспортного науково-дослідного і проектного інституту;

C.К. Полянський,

к.т.н., професор кафедри машин та обладнання технологічних процесів Київського національного університету будівництва і архітектури;

А.З. Філіпов,

д.т.н., професор, завідувач кафедри "Трактори і автомобілі" Національного аграрного університету.

Сажко В.А.

С14 Електрообладнання автомобілів і тракторів: Підручник. - К.: Каравела, 2009.-400 с.

І8В^Т 966-96331-1-7

Розглянуто принцип дії, будову, роботу та експлуатацію систем і окремих виробів електрообладнання автомобілів і тракторів, що експлуатуються в Україні. Особливу увагу приділено електронним регуляторам напруги, електронним системам запалювання робочої суміші, електронним системам впорскування пального, електронним антиблокувальним системам гальм (АВ8) електронним системам керування диференціалом коліс (ЕБ8), системам з автоматичною коробкою передач, імобілайзерам, кондиціонерам. Наведено рекомендації щодо експлуатації, виявлення та усунення можливих несправностей системи електрообладнання автомобілів і тракторів.

Для студентів вищих навчальних закладів, які навчаються за спеціальностями «Колісні та гусеничні транспортні засоби», «Автомобілі і автомобільне господарство» та ін.

3.9. Система запалювання з накопиченням енергії в конденсаторі...204

3.11. Експлуатація системи запалювання та її основні несправності ..215

Розділ 4. СИСТЕМИ ПАЛИВОПОДАЧІ ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО

4.2.Системи центрального впорскування з електронним керуванням... 250

4.3.Системи розподіленого (багатоточкового) впорскування

4.4. Системи безпосереднього впорскування бензину (група «В») ...264

6

ПЕРЕДМОВА

Електрообладнання сучасного автомобіля чи трактора є складною системою, що включає більше 100 виробів. Застосування електроніки на автомобілях та тракторах забезпечує автоматизацію робочих процесів, економію пального, безпеку руху, чистоту навколишнього середовища та поліпшує умови праці водія.

Застосування електроніки набуває темпів. Зараз з'явилися регулятори напруги на інтегральних схемах, мікропроцесорні системи запалювання, електронні пристрої керування гальмами і впорскування пального. Електронні системи використовуються також для діагностування технічного стану вузлів та агрегатів автомобілів та тракторів і можуть не тільки вказувати на несправність, а й повідомляти водієві про виниклі несправності в системах гальм, змащування та охолодження, про відчинені двері, затиснуте ручне гальмо тощо. Набули популярності серед водіїв радіоприймачі, магнітофони, кондиціонери, телефони.

Автомобіль чи трактор, який не має електронної системи запалювання, надійних джерел енергопостачання, точних контрольно-вимірю- вальних приладів, пристроїв, що запобігають забрудненню навколишнього середовища та зменшують до мінімуму витрату пального, не може бути конкурентоспроможним за ринкових умов України, а тим паче на світовому ринку.

Останні роки, коли Україна стала незалежною демократичною країною, автомобільний та тракторний парк став складатися не тільки з автомобілів та тракторів, що випускаються в країнах СНД (Росія, Білорусь, Україна), а й з автомобілів та тракторів, що випускаються в інших розвинутих країнах світу (Німеччина, США, Японія, Італія, Франція і т.д.). Описати будову, конструкцію, потужність та розміри апаратів електрообладнання такої гами автобусів, вантажних, легкових автомобілів та тракторів в одній книзі практично неможливо. Тому в даному підручнику перевагу віддано опису принципів дії та структурним схемам апаратів електрообладнання. Адже принцип дії та принципова конструктивна будова апаратів електрообладнання однакові в усьому світі і не залежать від країни виготовлення. Для кращого розуміння принципів дії генераторів, акумуляторів, стартерів, систем запалювання тощо в підручнику приводяться по 2-3 приклади конструкцій того чи іншого апарату системи електрообладнання.

Електрообладнання всього автомобіля чи трактора доцільно представити у вигляді ряду самостійних функціональних систем: енергопостачання, пуску, запалювання, живлення, освітлення, сигналізації,

інформації та діагностики, системи автоматичного керування двигуном та трансмісією, а також додаткового обладнання.

Велика насиченість автомобіля та трактора електронними пристроями змінила й вимоги до його технічної експлуатації.

Технічне обслуговування, ремонт та діагностування сучасного автомобіля чи трактора може виконувати лише висококваліфікований технічний персонал, який досконало знає його будову та правила експлуатації.

Запропонована книга несе інформацію студентам автомобільних спеціальностей вищих навчальних закладів про принципи дії, будову, правила технічної експлуатації та ремонт виробів сучасного автотракторного електрообладнання.

Книга є підручником з дисципліни "Електрообладнання автомобілів і тракторів", а її зміст є корисним і для студентів, які цей матеріал вивчають в дисциплінах "Електричне та електронне обладнання автомобілів", "Електрообладнання автомобілів" тощо, тобто з напряму підготовки фахівців "Автомобільний транспорт".

а

Розділ 1. СИСТЕМА ЕНЕРГОПОСТАЧАННЯ

1.1. Системи енергопостачання автомобілів і тракторів

Автомобільна чи тракторна система енергопостачання - це сукупність обладнання, що забезпечує виробництво електричної енергії, розподіл та передачу її споживачам.

На автомобілях та тракторах застосовується система енергопостачання постійного струму напругою 14 або 28 В. В систему енергопостачання входять джерела електричної енергії (генератор та акумуляторна батарея), регулюючі пристрої (регулятори напруги) та елементи контролю і захисту від можливих аварійних режимів.

Головним джерелом електричної енергії в системі енергопостачання є генератор змінного струму з випрямлячем. Вал генератора має привід від двигуна внутрішнього згоряння через ремінну передачу.

Віддачу електричної енергії генератором навіть при мінімальній частоті обертання колінчатого вала двигуна в режимі холостого ходу можна забезпечити шляхом збільшення передаточного числа ремінної передачі приводу генератора. Але при передаточному числі більше 3 зменшується терміни служби ремінної передачі і збільшуються механічні навантаження на обертальні вузли і деталі генератора та на підшипники.

Спеціальний вузол генератора - випрямляч забезпечує перетворення змінного струму в постійний.

Завдяки напівпровідниковому випрямлячу значно підвищилась надійність та питома потужність генераторів, розширився діапазон робочих частот обертання ротора, зменшилась трудомісткість технічного обслуговування під час експлуатації.

Крім енергопостачання споживачів, що входять в систему електрообладнання автомобіля чи трактора, генератор має забезпечити зарядку акумуляторної батареї при працюючому двигуні. Потужність генератора вибирається такою, щоб при різних режимах руху автомобіля чи трактора не відбувався прогресуючий розряд акумуляторної батареї.

Напруга в бортовій мережі автомобіля має бути стабільною в широкому діапазоні зміни частот обертання колінчатого вала двигуна. Ця вимога пов'язана з тим, що акумуляторна батарея чутлива до рівня напруги.

2 Л

Система енергопостачання

Низька напруга призводить до недозарядки батареї і, як наслідок, до затрудненого пуску двигуна. Висока напруга призводить до перезаряду батареї і прискореному виходу її з ладу. Дуже чутливі до рівня напруги бортової мережі також мікропроцесори та лампочки приладів освітлення та сигналізації.

Генератор з регулятором напруги створює генераторну установку. Генераторна установка характеризується перш за все потужністю.

Потужність генераторних установок зростає з кожним роком. На кінець XX ст. потужність зросла до 800-900 Вт, а на автомобілях вищого класу потужність генератора на 300-400 Вт більша, що пояснюється наявністю приладів підвищеного комфорту в салоні, перш за все кондиціонера.

На сучасних легкових автомобілях середнього класу та на вантажних автомобілях і тракторах переважають генераторні установки, розраховані на максимальну силу струму 50-70 А, а на автомобілях вищого класу - до 90-100 А, тобто максимальна потужність досягає 1,4-1,5 кВт. В таких випадках витрати пального на привід генератора може складати 6% загальних витрат.

Ресурс генераторів змінного струму досягає 200-300 тис. км пробігу автомобіля.

Нині випускаються два типи генераторів змінного струму: з контактними кільцями та щітками і безконтактні індукторні.

1.2. Принцип дії генератора змінного струму

Принцип дії генератора змінного струму ґрунтується на явищах електромагнітної індукції, відкритих М.Фарадеєм. Якщо котушку із мідного проводу пронизує магнітний потік, то при зміні полюсів на виводах цієї котушки з'явиться змінна електрорушійна сила (ЕРС).

А для створення магнітного потоку достатньо пропустить постійний струм через якусь іншу котушку, що називається обмоткою збудження.

Таким чином для отримання змінного електричного струму в генераторі існує обмотка збудження по який протікає постійний електричний струм створюючи магнітний потік.

Сталева полюсна система, що обертається на валу разом з обмоткою збудження призначена для підведення цього магнітного потоку до котушок в яких виробляється ЗхМІнна напруга. Вони розташовані нерухомо в пазах сталевої конструкції і утворюють статор генератора.

На рис. 1.1 показана схема генератора, де магнітний потік із полюса 8, перетинаючи повітряний зазор, пронизує зубець ротора, потім статор, і вдруге перетинаючи повітряний зазор, досягає полюса N. Цей шлях на рис. 1.1 позначено штриховою лінією.