2.3 Режими роботи

Тривалість роботи і її характер визначають робочий режим привода. Для електропривода прийнято розрізняти три основних режими роботи:

тривалий, короткочасний і повторно-короткочасний.

Тривалий режим характеризується такою тривалістю, при якій за час роботи електродвигуна його температура досягає сталого значення. Як приклад механізмів із тривалим режимом роботи можна назвати нагрівники і вентилятори салону автомобіля.

Короткочасний режим має відносно короткий робочий період і температура двигуна не встигає досягти сталого значення. Перерва ж у роботі виконавчого механізму достатній для того, щоб двигун встигав остудитися до температури навколишнього середовища. Такий режим роботи характерний для всіляких пристроїв короткочасної дії: підйому стекол, привода антен, переміщення сидінь і ін.

Повторно-короткочасний режим характеризується робочим періодом, що чергується з паузами ( чи зупинка холостий хід), причому ні в один із періодів роботи температура двигуна не досягає установленого значення, а під час зняття навантаження двигун не встигає остудитися до температури навколишнього середовища. Прикладом пристроїв автомобіля, що працюють у такому режимі, можуть служити склоочисники (на відповідних режимах), склоомивачі й ін.

Характерною рисою для повторно-короткочасного режиму є відношення робочої частини періоду до усього періоду. Цей показник іменується відносною тривалістю роботи чи відносною тривалістю включення, вимірюваними у відсотках.

Вимоги, пропоновані до електродвигунів, встановлюваним у тім чи іншому вузлі автомобіля, відрізняються особливою специфікою й обумовлені режимами роботи цього вузла. При виборі типу двигуна необхідно зіставити умови роботи привода з особливостями механічних характеристик різних видів електродвигунів. Прийнято розрізняти природну і штучну механічні характеристики двигуна. Перша відповідає номінальним умовам його включення, нормальній схемі з'єднань і відсутності яких-небудь додаткових елементів у ланцюгах двигуна. Штучні характеристики виходять при зміні напруги на двигуні, включенні додаткових елементів у ланцюзі двигуна і з'єднанні цих ланцюгів по спеціальних схемах.

2.4 Проведення експеремента: порівняння склоочисників автомобілів ваз і москвич

На автомобілях Москвич встановлюється двухшвидкісний склоочисник типу СЛ 220 з електроприводом. А на автомобіль ВАЗ встановлюється двухшвидкісний склоочисник типу 33.5205. Усі вузли склоочисників, за винятком перемикача, змонтовані на загальній підставі. Електродвигуни склоочисників змішаного порушення кріпляться до флянця черв'ячного редуктора, у свою чергу закріпленому на підставі склоочисника. У редуктор вбудований механізм самозупинки, що складає з контактного диска і контакту, що забезпечує автоматичне укладання щіток у горизонтальне положення після вимикання склоочисника.

Склоочисники включаються перемикачем, установленим на панелі приладів автомобілів. При повороті ручки перемикача по годинній стрілці послідовно включаються спочатку менша, а потім велика швидкості обертання електродвигуна склоочисника і відповідно змінюється швидкість переміщення щіток. Усі три положення перемикача склоочисника є фіксованими.

Електродвигуни склоочисників включені в схему електроустаткування автомобіля таким чином, що привести його в дію можна тільки при включеному запалюванні.

Склоочисники, розташовані під панеллю приладів і закріплені нижньою частиною підстави до розпірки кузова двома болтами з гайками. До зовнішньої панелі кузова склоочисник закріплений також двома гайками валиків важелів щіток.

В обох моделях автомобілів склоочисники постачені термобіметалевими запобіжниками, назначені для захисту електродвигуна склоочисника від перевантажень і коротких замикань у ланцюзі. Спрацьовування запобіжників відбувається при збільшенні струму навантаження. Включення електродвигуна після остигання термобіметалевого запобіжника відбувається автоматично.

2.5 Розрахунки

Розраховуємо потужність моторедуктора склоочисника при різному навантаженні:

Формула для розрахунку:

Р=І·U ; ( 1 )

де І - сила струму що споживається,

U - напруга живлення.

1. При моменті навантаження на валу - 0,1 кгс· м;

Напруга живлення постійна - 14 В;

Сила струму що споживається - 2,8 А.

Р=14В · 2,8А =39,2Вт

Відповідь: Р=39,2Вт

2. При моменті навантаження на валу - 0,15 кгс·м;

Напруга живлення постійна - 14 В;

Сила струму що споживається:

на малій швидкості - 3,5 А;

на великій швидкості - 5 А.

Р=14В · 3,5А=49Вт

Р=14В · 5А=70Вт

Відповідь: на малій швидкості - Р=49Вт;

на великій швидкості - Р=70Вт.

З цих розрахунків можна побачити що при збільшенні моменту навантаження на валу чи збільшенні швидкості обертання моторедуктора збільшується споживаєма сила струму, а отже і збільшується потужність двигуна. Це потрібно враховувати при виборі електродвигуна для склоочисників.

3. Охорона праці

Склад відпрацьованих газів автомобільних двигунів значно впливає на забруднення навколишнього середовища.

Проблема очищення повітряного басейну має велике значення, бо все живе на нашій планеті існує завдяки повітрю з нормальним хімічним складом. Щоб зменшити викиди шкідливих речовин відпрацьованих газів автомобілів у атмосферу встановлено допустиму норму цих речовин і всі автомобілі які експлуатуються повинні відповідати вимогам ГОСТ 17.2.2.03-77 на вміст окису вуглецю у відпрацьованих газах.

При випробуваннях двигуна автомобіля в режимі холостого ходу вміст окису вуглецю не повинен перевищувати 1,5 %, а при більшій частоті обертання — 1%. Склад газу визначають газоаналізатором, який встановлюють у випускній трубі на глибині 300 мм від її зрізу.

При роботі двигуна у режимах холостого ходу, розгону, а також у форсованих двигунах, відпрацьовані гази містять більше окису вуглецю. При збіднених паливних сумішах у відпрацьованих газах буде міститись більше окису азоту.

Зменшення токсичності можна досягти слідкуючими способами:

застосування газових палив;

вдосконалення системи живлення двигунів, та добрим регулюванням карбюратора;

недопускання випаровування в атмосферу парів бензину з паливних баків, поплавкових камер карбюраторів;

застосування закритих систем вентиляції картера;

проведення широких науково-дослідних та конструкторських робіт по вдосконаленню електромобілів;

дефорсування двигунів по степені стиснення і частоті обертання колінчатого вала.

При зменшенні степені стиснення знижується температура згоряння, в наслідок чого зменшується вміст окису азоту в продуктах згоряння. Крім того, двигуни у яких зменшена степінь стиснення не потребують використання етилових бензинів, в результаті чого у продуктах згоряння зменшується вміст, особливо шкідливого, токсичного окису свинцю. Вони небезпечні тим, що безпосередньо впливають на слизисту оболонку та викликають тяжкі отруєння, а також потрапляючи в організм людини, не виводяться, а поступово накопичуються, наближаючись до небезпечних концентрацій.

В процесі дефорсування двигунів по частоті обертання колінчатого вала зменшується кількість токсичних речовин які викидаються у атмосферу за одиницю часу. В наш час приділяється більше уваги розвитку електромобілів.

В деяких закордонних автомобілях застосовують каталітичні нейтралізатори, які дозволяють спалювати відпрацьовані гази і нейтралізувати токсичні речовини — окиси азоту, окиси вуглецю та інші які не згоріли.

Метод очищення за допомогою твердих поглиначів або каталізаторів (залізо-нікеливих, нікеливо-паладієвих та ін.) основаних на адсорбції, хімічній взаємодії з твердими поглиначами та на каталітично перетворювані або легко знищувані домішки.