Электрооборудование автомобилей c основами электронного обо-рудо. Протокол от 20 г. 20 ж. хаттама міндетті й баылау жмысы
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
ШЫҒЫС ТЕХНИКАЛЫҚ ГУМАНИТАРЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ ВОСТОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКО-ГУМАНИТАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ БЕКІТЕМІН УТВЕРЖДАЮ Директордың ОІ Зам. директора по УР жөніндегі орынбасары _____________ ________________ Рассмотрено на заседании ЦМК ЦӘК отырысында қаралған Протокол №___от «___»______20___г. «___»______20___ж. №___хаттама __________ ___________ МІНДЕТТІ ҮЙ БАҚЫЛАУ ЖҰМЫСЫ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Оқытушы Преподаватель Яковлев Владимир Сергеевич Предмет Электрооборудование автомобилей c основами электронного оборудования Мамандығы 1201000 «Техническое обслуживание ремонт и эксплуатация автомобильного транспорта» Специальность ___________________________________________________________ (шифр и наименование специальности) (мамандықтың шифры мен атауы) 5. Устройство необслуживаемых АКБ Аккумуляторная батарея (АКБ) автомобиля представляет собой особо значимый элемент устройства машины. Он является источником тока, имеющего способность запасать энергию, нужную для работы электрических элементов транспортного средства. Его функции отвечают за: - Запуск — подачу энергии стартеру, который отвечает за вращение двигателя при запуске. - Выработку тока для работы электронных систем в случае недостаточной мощности генератора. - Питание устройств при не заведенном автомобиле. Необслуживаемая АКБ — это аккумулятор закрытого типа, его корпус полностью герметичен и у владельца нет доступа к внутренностям батареи. Это означает, что вы не можете выкрутить какие-то элементы и посмотреть, что внутри. Если вы перевернёте АКБ этого типа, то из неё не выльется кислотный раствор. Его поверхность гладкая, характеризуется наличием индикатора и нескольких отверстий для отвода газов.  Рисунок 1 – Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля Как видно на рисунке 1, необслуживаемая аккумуляторная батарея имеет такое же строение, как и обслуживаемая — пластины и кислотный раствор (электролит). Устройство необслуживаемого аккумулятора автомобиля таково: отрицательно и положительно заряженные решётчатые пластины из свинца; банки — раздельные ёмкости, в которых установлены пластины; электролит — кислотный раствор; корпус, на котором обязательно присутствуют клеммы и опционально есть индикаторы или пробки. Если же кроме названых элементов присутствуют пробки, которые можно выкрутить и увидеть внутренность АКБ — электролит, пластины, то это обслуживаемый аккумулятор. Стоит обозначить, что необслуживаемый аккумулятор – это современный источник энергии, который в своем устройстве не предполагает и не имеет специальных отверстий для доливания воды или электролита, корпус данных батарей полностью герметичен.  Рисунок 2 - Конструкция необслуживаемого автомобильного аккумулятора С момента разработки автомобильного аккумулятора прошло более 150 лет и его базовое устройство остается без изменений для любого типа АКБ по настоящее время. Главными элементами АКБ являются: кислота и свинцовые пластины. В гелевых элементах питания стандартные пластины заменены спиралевидными электродами. Решетчатые элементы пропитаны электролитом. Чтобы имеющие разный заряд электроды не касались друг друга, в конструкцию включают сепаратор. Они участвуют в химических реакциях, сопровождающихся выделением электрической энергии. Он не мешает движению кислотного раствора, но препятствует замыканию. Корпус необслуживаемой АКБ производят из прочного материала, обеспечивающего герметичность. Конструкция нечувствительна к химическим и механическим воздействиям. Существуют такие типы необслуживаемых аккумуляторов:  Рисунок 3 - Конструкции необслуживаемых аккумуляторов. Кальциевые. Добавление кальция в структуру электродной решетки позволяет снизить скорость выкипания электролита. Водителю не придется постоянно замерять уровень кислотного раствора. Основным видом таких батарей является закрытый свинцово-кислотный аккумулятор. Гибридные. Так как минимизировать потери воды в первом случае невозможно, пластины стали снабжать сурьмой. Отрицательный электрод содержит кальций. Такие аккумуляторные источники питания маркируются надписью Hybrid или Ca+. Выкипание воды является минимальным. Гелевые или AGM-аккумуляторы. Кислотным раствором пропитывают пористый материал. Это полностью исключает испарение. Гелевая структура позволила сделать АКБ полностью необслуживаемой. 41. Подогрев и обдув сидений, электрорегулировки с «памятью» Подогрев сидений есть во многих современных автомобилях даже в базовых комплектациях. Сама технология появилась ещё в далеком 1955 году. Работает подогрев от бортовой электросети. Технически это несложная система. Состоит из следующих элементов: - Нагревательный элемент. Как правило, это провод, который покрыт тефлоном и нихромовая спираль. - Термостойкая обивка, которая закрывает нагревательные элементы. - Термостат. - Органы управления. Принцип работы подогрева сидений автомобиля Подогрев сиденья в автомобиле работает по довольно простой технологии. Его работа осуществляется за счет нагревательных элементов, которые располагаются под обивкой сиденья машины. Нагревательный элемент пропускает электричество через себя. Его можно рассматривать в качестве резистора, так как электричество, проходя через него, получает сопротивление и образует нагрев. Запускает функционирование подогрева релейный переключатель. Он также помогает устройству в получении питания. За счет реле электричество переключает электросхемы от меньшей мощности к большей. В состав системы подогрева сидений входит термостат – он служит мерой предосторожности против перегрева. Перегрев опасен – он может вызвать пожар, травмы или какие-либо повреждения машины. Термостат действует следующим образом: как только нагрев температуры достигнет уровня, установленного на термостате, питание реле сразу отключается до того момента, пока сиденья не охладятся до нужной температуры. Термостат контролирует любое изменение температуры: как ее повышение, так и понижение. Настройками термостата управляет блок управления.  Рисунок 4 – Подогрев сидений Основные аспекты установки и функционирования системы подогрева сидений авто Зачастую, когда речь идет о подогреве сидений, то имеется в виду встроенный подогрев, который устанавливается непосредственно во внутреннюю часть сидения. Конструкционно такая система включает в себя следующие элементы: 1. Нагревательный элемент. Зачастую в качестве него выступает провод, покрытый сверху тефлоном, и нихромовая спираль. 2. Тканевая оболочка, внутри которой и прячется нагревательный элемент. Эта оболочка чаще всего выполняется из углеродного или тепловолокна. Для того чтобы все эти элементы начали функционировать, необходимо также иметь стабильное подключение к бортовой электрической сети автомобиля. А вот для того, чтобы конструкция выполняла свои непосредственные задачи, ее монтируют в спинку сидения и его нижнюю часть. При активации обогреватели сидения, его элементы первоначально нагреваются до температуры в пределах 35-40°С. Понятно, что постоянное обеспечение высокой температуры может стать неприятным для водителя и его пассажиров, поэтому после разогрева температура немного снижается и поддерживается на одном комфортном уровне, который в некоторых установках можно задавать самостоятельно. Зачастую подобные установки также дают возможность отключать одну из частей обогревательной системы – спинку или само сидение (к примеру, если в автомобиле и так относительно тепло, или же водитель хочет немного сэкономить электроэнергию). Но все же электроника не всегда может дать точный нагрев, и поэтому обогреватели сидений обязательно оснащают термодатчиками. Благодаря им также осуществляется корректировка нагрева. Системы вентиляции устанавливаются в дорогих моделях автомобилей премиум и бизнес-класса. Известно, что некоторые обивочные материалы, такие как кожа, сильно нагреваются на солнце. Наличие вентиляции быстро остудит материал до комфортной температуры. В сиденье вмонтированы несколько вентиляторов, которые забирают воздух из салона, тем самым охлаждая поверхность кресел. В стандартных системах используется два вентилятора в подушке и два вентилятора в спинке, но может быть и больше.  Рисунок 5 – Сиденье с установленными вентиляторами Чтобы воздух от вентиляторов свободно проходил через обивку кресел, используется специальный сеточный материал под названием спейсер. Этот материал не только пропускает воздух, но и регулирует его потоки по креслу. Питается система также от бортовой сети 12В. Сиденье водителя с электроприводом с функцией запоминания положения регулируется в 6 направлениях и включает в себя такие же элементы управления, что и переднее сиденье без функции запоминания положения. В сиденье имеется модуль управления сиденья, расположенный под рамой сиденья и позволяющий запоминать и вызывать до 3 сохраненных положений.  1 Блок переключателей сиденья водителя с запоминанием положения 2 Модуль управления сиденья Если установлены наружные зеркала заднего вида с функцией запоминания положения, модуль управления сиденья также инициирует перемещение наружных зеркал, передавая командный сигнал к модулям управления передних дверей, когда из памяти вызывается положение сиденья. Модули управления передних дверей используются для хранения и вызова сохраненных в памяти положений наружных зеркал.  Рисунок 6 – Модуль управления сиденья Модуль управления сиденья подключен к электропроводке между блоком переключателей сиденья и электродвигателями регулировки положения сиденья. Модуль содержит в себе энергонезависимую память (EEPROM). Модуль управления сиденья отслеживает положения сиденья и сохраняет информацию, предоставляемую датчиками Холла в салазках сиденья. Датчики Холла встроены в электродвигатели регулировки положения сиденья. Все сохраненные значения положения сиденья и текущие положения электродвигателей сиденья хранятся в памяти EEPROM. Если произойдет прекращение подачи электроэнергии, то после ее восстановления сохраненные в EEPROM положения электродвигателей принимаются в качестве текущих положений. Это позволяет восстановить относительные сохраненные в памяти положения без повторной калибровки модуля управления сиденья. Память модуля управления сиденья может быть стерта для сервисного обновления или считана при помощи диагностического оборудования. В модуле управления сиденья можно сохранить до трех различных положений сиденья. Положения сиденья сохраняются в памяти при нажатии кнопки памяти (M) и затем одной из 3 кнопок сохранения (1, 2, 3) в течение 5 секунд. Кнопки памяти расположены на блоке переключателей. Кнопки памяти блока переключателей позволяют водителю управлять операциями сохранения и вызова из памяти регулировок сиденья и наружных зеркал. Кнопки блока переключателей - это нефиксируемые переключатели с самовозвратом. На автомобилях, оснащенных щитком приборов высокого уровня, при включенном зажигании команды сохранения в памяти положения сиденья отображаются на дисплее информационного центра, сохранение в памяти нового положения сиденья подтверждается однократным звуковым сигналом. Модуль управления сиденья позволяет водителю выбирать следующие функции: Вызов из памяти настроек положения сиденья и наружных зеркал. Непосредственная регулировка сиденья. Работа сиденья автоматически отслеживается модулем управления сиденья. Модуль выявляет электродвигатели, которые неправильно реагируют на рабочий запрос, и также сокращает энергопотребление в периоды бездействия. Модуль управления сиденья обеспечивает следующие функции автоматического контроля: Режим определения заедания механизмов Режим ожидания Режим мониторинга аккумуляторной батареи 69. АКПП с электронным управлением. Программное управление АКПП. Современные АКПП управляются электронной системой. Она состоит их входных датчиков, ЭБУ, распределительного модуля и рычага селектора. Датчики считывают важную информацию: Частота вращения на входе и выходе АКПП. Температура ATF. Положение педали газа и рычага селектора. Сигналы, передаваемые датчиками, обрабатываются электронной системой управления. Исходя из этих данных, она передает соответствующие команды распределяющему модулю – исполнительным устройствам. В основе функционирования ЭБУ лежит программа под названием «нечетная логика», этот алгоритм определяет момент включения повышенной или пониженной передачи. Электронный блок и система управления мотором взаимосвязаны. Современная автоматическая коробка передач нередко оснащается режимом kick-down (кик-даун). Он обеспечивает резкое ускорение, включая пониженную передачу. Момент подбирается в зависимости от положения педали акселератора. На современных легковых автомобилях высокого потребительского класса автоматическая коробка переключения передач (АКПП) с гидротрансформатором и гидроприводными фрикционами теперь дополняется двумя новыми функциями — функцией мгновенного переключения от легкого прикосновения к рычагу АКПП (функция Tiptronic) и функцией адаптивного программного управления процессами переключения (функция DSP). Эти функции реализуются с применением средств электронного автоматического управления и придают АКПП совершенно новое свойство — способность адаптироваться к условиям движения и манере водителя управлять автомобилем. Одной из составных частей сложной системы под названием АКПП является электронный блок управления или ЭБУ АКПП. Это сложное электронное устройство и в Одной из составных частей сложной системы под названием АКПП является электронный блок управления или ЭБУ АКПП. Это сложное электронное устройство и вся беда в том, что, как и со всеми остальными электронными устройствами, с ним может произойти неприятная история – выход из строя.  Рисунок 7 – Электронный блок управления АКПП ЭБУ АКПП является сложным электронным устройством, которое фактически представляет собой набор электронных микросхем и чипов, а также имеет процессор. Электронный блок управления АКПП анализирует многочисленные и постоянно изменяющиеся параметры в режиме реального времени. Блок управления получает сигналы от датчиков, после чего происходит обработка сигналов и формирование управляющих импульсов, которые затем посылаются на исполнительные устройства. При этом важно понимать, что блок АКПП последних поколений работает по так называемым «плавающим» алгоритмам, то есть логика его работы более сложная по сравнению с ЭБУ двигателем. Такое усложнение необходимо для того, чтобы коробка автомат плавно, слаженно и четко функционировала с учетом постоянно изменяющихся условий и нагрузок. Если говорить об устройстве, в блоке имеется модуль памяти, куда прописаны специальные программы (ПО). Также в устройстве ЭБУ коробкой автомат следует выделить микропроцессор, который обрабатывает полученную от датчиков информацию. Еще отметим, что память электронного блока управления АКПП на начальном этапе представляла собой ПЗУ (постоянное запоминающее устройство). В таких блоках внести какие-либо изменения в микропрограмму не представлялось возможным. По этой причине в дальнейшем разработчики стали использовать запоминающие устройства с возможностью их перепрограммирования. Чтобы изменить алгоритмы (логику) работы АКПП, достаточно подключить специальное оборудование (программатор), что позволяет провести более гибкую адаптацию коробки автомат. Многочисленные датчики посылают на ЭБУ автоматом сигналы, которые позволяют блоку получать точную информацию о состоянии различных механизмов. На основании полученных данных происходит выбор действия по записанной в память блока программе. Управление работой АКПП преимущественно реализуется при помощи соленоидов, которые являются исполнительными механизмами. Также блок АКПП работает в тесной связи с ЭБУ двигателем, указанные блоки активно обмениваются информацией. В ряде случаев ЭБУ двигателем и АКПП даже могут быть совмещенными, однако это больше касается старых моделей с простым гидромеханическим автоматом. Из представленной ниже функциональной блок-схемы АКПП следует, что входными сигналами для ЭБУ-АКП, по совокупности которых формируется последовательность переключений в блоке электромагнитных клапанов, могут являться следующие сигналы:  - частота вращения коленвала ДВС (от ДКВ), - частота вращения вторичного (выходного) вала АКПП или скорость движения автомобиля (от КД), - положение дроссельной заслонки и скорость ее перемещения (от ДПД), - нагрузка ДВС (от ДНД), - температура ДВС (от ДТД), - температура масла в АКПП, - положение рычага АКПП (ОТ МФП), - положение переключателя режима (Kickdown) (ОТ ДТТ). 2. Устройство автоматической коробки переключения передач Так как все перечисленные сигналы управления представляют собой неэлектрические величины, то они преобразуются в электрические с помощью соответствующих аналого-цифровых датчиков. Если автомобиль оборудован электронными системами управления двигателем (ЭСАУ-Д) и гидравлическими тормозами (ЭСАУ-Т), то часть управляющих сигналов для АКПП поступает из этих систем. На блок-схеме указаны также следующие элементы: П1…П5 - входные преобразователи неэлектрических воздействий в электрические сигналы для МК-АКП, Р1…Р5 – выходные реле для включения электромагнитных клапанов АКПП, ЗУП и ЗУН – запоминающие устройства для хранения программ переключения и кодов неисправностей. Программное управление автоматическим переключателем скоростей Автоматический переключатель скоростей АКПП — это блок электромагнитных клапанов, расположенных снизу коробки передач под планетарным редуктором. Его главная функция заключается в механическом перемещении шестерен планетарного редуктора в позиции, соответствующие одной из передач АКПП. Современные автоматические коробки легковых автомобилей имеют 3 или 4 передачи переднего хода и одну — заднего. Этим обеспечиваются стандартные режимы движения автомобиля. Но динамика движения, а следовательно, и работа АКПП в значительной степени определяются целью поездки и манерой вождения автомобиля, которые определяются водителем. Например, при поездке "за город" на отдых водитель управляет автомобилем неторопливо, спокойно и ставит перед собой главной целью поездки экономию топлива и безопасность движения. Как реализуется такой режим движения при езде на автомобиле с механической КПП? Водитель включает скорости плавно, разгоняет автомобиль медленно и равномерно, на повышенные передачи переключается по указателю спидометра (первая скорость — до 20 км/ч, вторая — до 40 км/ч, третья — до 60 км/ч, четвертая — до 80 км/ч, пятая — не более 100 км/ч), никого без нужды не обгоняет. Но такую же программу движения можно реализовать и с помощью автоматической коробки передач, если алгоритм управления заранее поместить в постоянную память ЭБУ-АКП. Тогда система АКПП будет действовать аналогично водителю: плавно (медленным открытием дроссельной заслонки) увеличивать скорость движения автомобиля; при достижении скорости 20 км/ч произойдет автоматическое переключение с первой передачи на вторую, и так далее. Такой режим движения называется "экономичным" и закладывается в память ЭБУ-АКП как "первый". Рассмотрим другой случай, когда водителю необходимо срочно приехать в заданное место, а времени "в обрез". Теперь водитель мало думает об осторожности и совершенно забывает об экономии топлива. Передачи включает быстрым толчком рычага, скорость автомобиля на разгоне развивает предельно интенсивно, с целью форсирования двигателя задерживает переключение на повышенную передачу до предельно высоких оборотов ДВС. Такой режим движения называется "спортивным" и тоже может быть легко запрограммирован для системы АКПП. При составлении программ для АКПП между экономичным и спортивным режимами движения в память ЭБУ-АКП записывают еще три промежуточных стандартных программы для обычных условий движения. В автомобилях среднего потребительского класса пять стандартных программ могут выбираться водителем с помощью специального переключателя программ, и тогда АКПП выполняет свои функции строго в рамках выбранного режима. Водитель в любое время может перевести АКПП из автоматического управления в режим активного индивидуального управления. Для этого достаточно воспользоваться рычагом переключения передач, но режим "DSP" (автоматического переключения программ) не реализуется. На автомобилях высокого потребительского класса переключатель программ не устанавливается, а программы переключаются автоматически. Для этой цели рычаг АКПП имеет не одну, а две дорожки для перемещения. На первой (основной) дорожке обеспечивается фиксация рычага в семи стандартных позициях: 1, 2, 3, D, N, R, P. На этой дорожке исполняется и дополнительная функция DSP. На вторую (дополнительную) дорожку рычаг может быть переведен только с позиции "D" на основной дорожке. Для этого рычаг наклоняется вправо и фиксируется. На дополнительной дорожке рычаг может перемещаться вперед и назад без фиксации в этих положениях. Переводом рычага на дополнительную дорожку включается режим "Tiptronic". В этом режиме легкое проталкивание рычага управления вперед приводит к мгновенному переключению АКПП на следующую повышенную передачу. Действием в обратном направлении (назад) АКПП переключается на пониженную передачу. В режиме "Tiptronic" переключение передач выполняется без изменения тяговой силы, приложенной к колесам. При форсированном ускорении автомобиля в режиме "Tiptronic" переключение АКПП на более высокую передачу может осуществляться только вручную, следующим толчком рычага вперед. Но обратное переключение скоростей (на понижение) при замедлении происходит автоматически. Для переключения системы АКПП с одной программы управления на другую без участия водителя дополнительно используются сигналы о положении и скорости перемещения дроссельной заслонки (от датчика положения дросселя ДПД в системе ЭСАУ-Д), а также сигналы об ускорении автомобиля и о разнице частот вращения между колесами переднего и заднего мостов (от датчиков системы ЭСАУ-Т). Таким образом, по совокупности этих сигналов и сигналов о частоте вращения коленвала ДВС и вторичного вала АКПП микропроцессор (МК) в ЭБУ-АКП определяет текущую динамическую ситуацию движения, анализирует манеру езды и намерения водителя и по результатам обработки информации выбирает соответствующую программу управления для АКПП. Для автомобилей высокого потребительского класса составляется пакет из десяти (SP1-SP10) рабочих динамических программ, первые пять из которых (SP1-SP5) стандартные (от экономичной SP1 до спортивной SP5) и еще пять — специальные. SP6 — программа для фазы прогрева ДВС, АКПП и катализато¬ра. Программа SP7 является программой переключения АКПП в режиме "Tiptronic". Программы SP8, SP9, SP10 ориентированы на работу АКПП при движении автомобиля в горной местности. Так, программа SP8 предотвращает переключение на более высокую передачу, если автомобиль движется под уклон. Если при этом вводится в действие тормоз, то программа SP9 осуществляет переключение АКПП на более низкую передачу и реализует дополнительное торможение двигателем. При движении на подъем программа SP10 выбирает оптимальную скорость движения на пониженной передаче и этим предотвращает частое переключение скоростей. Автоматический выбор программ позволяет реализовать быстрое, качественное, корректное, высокоточное, а следовательно, и высоконадежное переключение скоростей при различных условиях движения автомобиля Список литературы 1 Акимов С.В., Чижков Ю.П. «Электрооборудование автомобилей», учебник для вузов – М.: «За рулем», 2001. - 384с. 2 Банников С.П. «Электрооборудование автомобилей» - Изд. 2-е переработанное и дополненное - М.: Транспорт, 1986. 288 с. 3 Боровских Ю.И. Лабораторные работы по курсу «Электрооборудование автомоби- лей» - М.: МАДИ, 1989. 33 с. 4 Боровских Ю.И. «Электрическое и электронное оборудование ДВС. Системы пуска и зажигания» - М.: МАДИ, 1987. 27 с. 5 Боровских Ю.И. Мельников А.Ф. Прудников И.П. «Автомобильные контрольно-измерительные приборы» - М.: Транспорт, 1986. 168 с. 6 Скобелев В.М. «Световые приборы автомобилей и транспортов» под ред. Ю.М. Галкина-М.: Энергоиздат, 1981. 280 с. 7 Ютт В.Е. «Электрическое и электронное оборудование автомобилей» - М.:МАДИ, 2000. 355 с. |