контрольная по электронике. Контрольная работа по дисциплине Электроника и электрооборудование транспортных и технологических машин
 Скачать 80.18 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Институт транспорта Кафедра Сервис автомобилей и технологических машин Контрольная работа по дисциплине «Электроника и электрооборудование транспортных и технологических машин» Вариант №__6____ Выполнил: студент СТМбпз-19-1 Бриль К. С. Проверил: к.т.н., доцент кафедры Базанов А. В. Тюмень, 2022 СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ В результате контрольной работы мы должны знать: - общие сведения об электрооборудовании автомобилей, характеристики его функциональных узлов и элементов, общие положения о проектировании электрооборудования, методики расчета, унификации и взаимозаменяемость узлов и деталей; - сущность процессов, протекающих в приборах, аппаратах и цепях системы электрооборудования; - характерные неисправности приборов, причины возникновения и признаки проявления неисправностей; - современные методы диагностирования технического состояния электрооборудования, устройство и правила применения оборудования, приспособлений и инструмента для технического обслуживания электрооборудования автомобилей. Уметь: - самостоятельно изучать новые конструкции приборов и аппаратов электрооборудования и автомобильной электроники; - давать оценку происходящим процессам и на практике устранять возможные неисправности автомобильного электрооборудования. УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРОВ Электростартер — электрический двигатель, служащий для запуска двигателя внутреннего сгорания. Наиболее удобный способ. При запуске двигатель раскручивается коллекторным электродвигателем — машиной постоянного тока, питающейся от аккумуляторной батареи (после запуска аккумулятор подзаряжается от генератора, приводимого в движение основным двигателем). При низких температурах обычно применяемые кислотные аккумуляторы теряют мощность, пусковая ёмкость их падает (главным образом — из-за снижения скорости химических реакций), а вязкость масла в системе смазки увеличивается. Поэтому запуск двигателя зимой затруднён, а иногда и невозможен. При наличии электрической сети в этом случае возможен запуск от сетевого пускового устройства (практически неограниченной мощности). Электродвигатели автомобильных стартеров имеют особую конструкцию с четырьмя щётками, которая позволяет увеличить ток ротора и мощность электродвигателя. На тепловозах с электрической передачей постоянного тока стартером является тяговый генератор. Эта же схема применялась на некоторых мотороллерах («Тула», «Турист», «Тулица», «Муравей»), где функцию стартера выполняет генератор постоянного тока, насаженный непосредственно на коленвал (в СССР такая система называлась «динамо-стартёр», а позже — «династартер»). Основными узлами и деталями электростартера являются корпус 1 (рис.1) с полюсами 2 и катушками 4 обмотки возбуждения; якорь 3 с коллектором 36, механизм привода с муфтой свободного хода 12, электромагнитное тяговое реле 25, крышка 17 со стороны привода (передняя крышка), крышка 33 со стороны коллектора (задняя крышка) и щеточный узел с щеткодержателями 32. Корпусы электростартеров изготавливают из трубы или стальной полосы с последующей сваркой стыка. К корпусу винтами крепятся полюсы 2, на которых располагаются катушки 4 обмотки возбуждения. Практически все стартерные электродвигатели выполняются четырехполюсными. В стартерных электродвигателях смешанного возбуждения катушки последовательной и параллельной обмоток возбуждения устанавливаются на отдельных полюсах. Рис.1  1 – корпус; 2 — полюсный сердечник; 3 — якорь; 4 — обмотки возбуждения; 5 — фланец; 6 — запорное кольцо; 7— упорный фланец; 8 — поводковое кольцо; 9— поводковая муфта; 10 — буферная пружина; 11 — шлицевая втулка; 12 — муфта свободного хода; 13 — шестерня; 14 — упорное кольцо; 15 – замочное кольцо; 16— регулировочные шайбы; 17 и 33 — крышки; 18— рычаг; 19— резиновая заглушка; 20— палец поводка; 21 — поводок; 22 — возвратная пружина; 23 — якорек; 24 — шпилька крепления реле; 25— тяговое реле; 26 — обмотка; 27 — контактная пластина; 28— крышка реле; 29 — штекерный вывод обмотки реле; 30 — зажимы; 31 — защитная лента; 32— щеткодержатель; 34 — тормозной диск; 35 — конус; 36 — коллектор; 37 — шпилька; 38 — изоляционная трубка. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОСТАРТЕРА Свойства электростартеров оценивают по рабочим и механическим характеристикам. Рабочие характеристики представляют в виде зависимостей напряжения на зажимах стартера Uст, полезной мощности Р2 на валу, полезного вращающего момента М2, частоты вращения якоря na и КПД стартерного электродвигателя от силы тока якоря Ia. При вращении якоря в его обмотке индуцируется ЭДС Еа=се n е Ф, Где се – постоянная электрической машины, не зависящая от режима ее работы; Ф – магнитный поток, проходящий через воздушный зазор и якорь электродвигателя. При питании стартера от аккумуляторной батареи ЭДС Еа= Uн-DUщ-IaRaS= Uн-DUщ-Iа(Rб+Rпр+Ra+Rc), Где, DUщ - падение напряжения в контактах щетки-коллектор; RaS - Суммарное сопротивление цепи якоря; Rпр – сопротивление стартерной цепи Ra – сопротивление обмотки якоря Rc – сопротивление последовательной обмотки возбуждения. Частота вращения якоря na= Ea/(ceФ) С уменьшением нагрузки электродвигателя с последовательным возбуждением магнитный поток Ф падает, а na быстро возрастает до значения na0 при силе тока холостого хода Iaо. В стартерах смешанного возбуждения частота вращения в режиме холостого хода ограничивается магнитным потоком параллельной обмотки возбуждения. При уменьшении нагрузки магнитный поток, создаваемый последовательной обмоткой, стремится к нулю, тогда как намагничивающая сила параллельной обмотки и создаваемый ею магнитный поток даже немного увеличиваются. Механические характеристики электростартеров обычно представляют в виде зависимости вращающего момента М2 от частоты вращения якоря na. При снижении напряжения на выводах аккумуляторной батареи и стартера, в связи с понижением температуры или увеличением сопротивления стартерной сети при той же силе тока, частота вращения и мощность электродвигателя уменьшаются. При той же частоте вращения уменьшается вращающий момент. Влияние электросопротивления источника электроснабжения и стартерной сети на рабочие и механические характеристики стартерных электродвигателей требуют однозначного указания условий, при которых определяется номинальная мощность стартера. Номинальной считают наибольшую полезную мощность Рн в кратковременном режиме работы при электроснабжении от аккумуляторной батареи максимально допустимой емкости, установленной в технических условиях на стартер, при степени заряженности батареи 100%, температуре электролита +200 С, на первый попытке пуска двигателя, без учета падения напряжения в стартерной сети. Номинальной мощности соответствует сила тока, частота вращения и вращающий момент. Пусковая мощность определяется как наибольшая полезная мощность в кратковременном режиме работы при электропитании от батареи, заряженной н 75%, при температуре -200 С в конце третьей попытки пуска двигателя с учетом падения напряжения в проводах. Частоту вращения коленчатого вала двигателя электростартером в различных условиях пуска определяют по точкам пересечения зависимостей момента сопротивления двигателя и проведенного к коленчатому валу вращающего момента стартера от частоты вращения коленчатого вала. СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАРТЕРОМ Схемы управления электростартерами представлены на рис.2. Надежность системы пуска и срок службы стартера можно повысить за счёт автоматизации отключения стартера после пуска двигателя и блокировки его включения при работе двигателя. Рис.2 Схема управления электростартером.  1- аккумулятор, 2-тяговое реле, 3-замок зажигания, 4- обмотка тягового реле, 5-стартер, 6-генератор. СИСТЕМА СТОП-СТАРТА. Система «старт-стоп» (англ. «Start-stop» system) — технология, предназначенная для автоматического отключения и перезапуска двигателя автомобиля с целью экономии топлива, снижения вредных выбросов и уровня шума за счёт сокращения времени работы двигателя на холостом ходу. Принцип работы системы «старт-стоп» заключается в выключении двигателя при остановке автомобиля и его быстром запуске при нажатии на педаль сцепления (машины с механической КП) или отпускании педали тормоза (на авто с АКПП). Конструктивно система «старт-стоп» включает следующие элементы: устройство, обеспечивающее многократный запуск двигателя; система управления. Основу системы составляет специальный электростартер, рассчитанный на большое количество пусков двигателя и имеющий увеличенный срок эксплуатации. Электростартер оборудован усиленным малошумным механизмом привода, гарантирующим быстрый, надёжный и бесшумный запуск двигателя. Система управления осуществляет остановку и запуск двигателя, а также контроль заряда аккумуляторной батареи. Как и все современные электронные системы управления она включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. При остановке автомобиля система «старт-стоп», на основании сигнала датчика частоты вращения коленчатого вала, останавливает двигатель. Питание потребителей электрического тока (электроника автомобиля) производится от аккумуляторной батареи. При отпускании педали тормоза на автомобиле система активирует стартер и производит запуск двигателя. В дальнейшем цикл остановки и запуска двигателя продолжается. Если величина заряда аккумуляторной батареи опускается ниже заданной величины, система на основании сигнала соответствующего датчика выключается. Включение производится после зарядки аккумуляторной батареи. Система может быть принудительно отключена с помощью специальной кнопки на панели приборов. Первые эксперименты по созданию такой системы предприняла компания Toyota в середине 1970-х годов, установив на свою люксовую модель Crown устройство, «выключающее» двигатель после 1,5-секундного простоя. Некоторые автомобили 1980-х годов, такие как Volkswagen Polo, Formel E и Fiat Regata ES, имели в арсенале подобную систему. Автомобиль Volkswagen Golf III 1994 года оснащался системой Ecomatic, которая тем не менее не возымела успеха. УСТРОЙСТВО ОБЛЕГЧЕНИЯ ПУСКА ДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ. Существуют различные способы и устройства для облегчения пуска холодного двигателя. Эти устройства делятся на действующие: в предпусковой период и в процессе пуска двигателя. Устройства, облегчающие пуск двигателя в предпусковой период. К ним относятся подогреватели, обеспечивающие предпусковой прогрев двигателя и его систем, обеспечивающий не только повышение частоты прокручивания двигателя и улучшение условий воспламенения топлива, но и снижение процесса изнашивания при пуске, сокращение времени до начала самостоятельной работы двигателя и уменьшение объема выбросов вредных веществ в окружающую среду. Предпусковые подогреватели различаются между собой по виду потребляемой энергии. Для автомобильных двигателей применяются жидкостные подогреватели, работающие на бензине и дизельном топливе, и подогреватели с использованием электрической энергии. Последние имеют ряд преимуществ: высокая надежность, быстродействие, возможность автоматизации процесса прогрева. По методу превращения электрической энергии в тепловую различают нагреватели сопротивлений, индукционные, электродные, инфракрасные излучатели и полупроводниковые. Широкое распространение получили электронагревательные элементы в виде герметичных трубчатых электронагревателей (ТЭН). Однако установка ТЭНов на двигатели не всегда удобна и возможна, поэтому обычно их используют в теплообменнике (котле). Устройства, облегчающие пуск двигателя и действующие непосредственно в процессе пуска, улучшают условия смесеобразования и воспламенения топлива. К таким устройствам относятся: 1. свечи накаливания, 2. электрофакельные подогреватели, 3. электроподогреватели топливновоздушной смеси, 4. устройства для впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате контрольной работы мы знаем: - общие сведения об электрооборудовании автомобилей, характеристики его функциональных узлов и элементов, общие положения о проектировании электрооборудования, методики расчета, унификации и взаимозаменяемость узлов и деталей; - сущность процессов, протекающих в приборах, аппаратах и цепях системы электрооборудования; - характерные неисправности приборов, причины возникновения и признаки проявления неисправностей; - современные методы диагностирования технического состояния электрооборудования, устройство и правила применения оборудования, приспособлений и инструмента для технического обслуживания электрооборудования автомобилей. Умеем: - самостоятельно изучать новые конструкции приборов и аппаратов электрооборудования и автомобильной электроники; - давать оценку происходящим процессам и на практике устранять возможные неисправности автомобильного электрооборудования. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
|