Генераторная установка.

Это устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую.

Регулятор напряжения – устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети автомобиля в заданных пределах при изменении электрической нагрузки, частоты вращения ротора генератора и температуры окружающей среды.

Генератор вырабатывает электрическую энергию напряжения от 13,2В до 15,5В.

Принцип работы генератора переменного тока: на обмотку возбуждения подаётся ток, при вращении ротора слабое магнитное поле пересекает сердечник и обмотку статора, при дальнейшем вращении полюса ротора меняются в обмотке статора индуцируется ЭДС (переменное), она поступает на выпрямительный блок, где пульсирующий переменный ток преобразуется в постоянный.

Основные требования к автомобильным генераторам.

Генератор должен обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью, чтобы:

1. Одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ

2. При включении всех штатных потребителей электроэнергии на малых оборотах двигателя не происходил сильный разряд АКБ

3. Напряжение в бортовой сети находилось в заданных пределах во всём диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора.

Преимущества генераторов.

«+»: 1. Меньшая масса ( в 1,8 … 2,5 раза); 2. Меньше тратится меди ( в 3 раза); 3. Больше удельная мощность; 4. Меньше значения начальной частоты вращения ( 40% на х.х.); 5. Проще схема и конструкция регулирующего устройства (нет ограничителя силы тока и реле обратного тока); 6. Меньше эксплуатационные затраты из-за высокой надёжности работы и увеличения срока службы.

Регуляторы напряжения.

Общая характеристика и принцип работы системы пуска.

Система пуска предназначена для вращения коленчатого вала двигателя с пусковой частотой, при которой обеспечиваются необходимые условия смесеобразования, воспламенения и горения рабочей смеси.

Пусковая частота для бензиновых = 50 … 100 об/мин., а для дизеля = 150 …250 об/мин.

Состав системы пуска:

1. Электродвигатель (стартёр)

2. Зубчатая понижающая передача = 10 … 15 (маховик и шестерня стартёра)

3. Автоматический выключатель(муфта свободного хода)

4. Управление системой (ключ и контакты)

,

Электродвигатель: обмотка возбуждения состоит из двух ветвей: 2 катушки соединённые последовательно:1 вывод – щётку,2 – вывод – контактный болт (АКБ).

Обмотка якоря – медные пластины коллектора.

Тяговое реле – 2 обмотки сначала втягивающая потом удерживающая 1соединена последовательно якорю, 2 – параллельно.

Обе обмотки имеют один общий конец – вывод на ключ зажигания, 2 конец втягивающей обмотки – контакт 16 (АКБ), 2 конец удерживающей масса.

Механизм привода может быть роликовый или храповый. Роликовые бывают плунжерные и бесплунжерные.

Предпусковые подогреватели бензинового двигателя ЗИЛ 508.1

Устройство: воронка, вентилятор, шланг воздушный, трубка подачи топлива, трубка подачи жидкости, свеча, жидкостные трубопроводы, котёл, патрубок отвода горячих газов, жидкостные патрубки, рубашки охлаждения, электрические провода, электромагнитный клапан, регулятор подачи топлива, бачок, дистанционный выключатель, пульт управления, щиток пульта, контрольная спираль, переключатель подогрева, поплавок, регулировочная сила, топливный жиклёр.

Принцип работы предпускового подогревателя:

1. Заливаем 2 литра воды

2. Включаем электровинтелятор

3. Ждём накала спирали

4. Включаем электромагнитный клапан

5. Регулируем подачу топлива

6. Выключаем свечу

7. Доливаем ещё 8 литров воды

8. Прогреваем двигатель (15 мин)

9. Выключаем электромагнитный клапан (1 – 2 мин)

10. Выключаем электровентелятор

11. Сливаем жидкость

Порядок работы:

1. Включаем ЭФУ отдельной кнопкой

2. Поворачиваем ключ зажигания в 1 положение

3. Нажимаем кнопку

4. Ждём 1 – 2 минуты

5. Когда загорится лампочка, включаем стартёр

6. После пуска двигателя удерживаем кнопку в нажатом состоянии

7. Выключаем ЭФУ отдельной кнопкой

Система зажигания.

Обеспечивает воспламенение рабочей смеси в камерах сгорания двигателя, в соответствии с порядком работы двигателя.

Бесперебойное искрообразование между электродами свечи зажигания происходит при высоком напряжении. На прогретом двигателе к моменту искрообразования рабочая смесь сжата и имеет температуру, близкую к температуре воспламенения. В этом случае достаточно незначительной величины эл. заряд. Однако имеется ряд режимов работы двигателя, когда требуется искра в 6 …20 раз сильнее:

- Пусковой режим

- Работа на бедных смесях при частичном открытии дросселя

- Работа на холостом ходу

- Работа при резких открытиях дросселя

Требования к приборам системы зажигания:

1. Простота конструкции приборов

2. Малые габаритные размеры

3. Долговечность и надёжность при эксплуатации

4. Бесперебойность воспламенения смеси, как при пуске, так и при всех режимах работы двигателя

5. Автоматическое опережение угла зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала ДВС

6. Независимость их работы от изменений нагрузки на двигатель

7. Не создавать помех для работы радио- и телеприёмников.

Виды систем зажигания:

1. Батарейная с механическим прерывателем

2. Контактно-транзисторная

3. Контактно- тиристорная

4. Бесконтактно-транзисторная

5. Цифровая с механическим распределителем

6. Цифровая со статическим распределителем

7. Микропроцессорная система управления автомобильным двигателем (МСУАД)

Требования к системе зажигания:

1. Должна создавать напряжение, достаточное для пробоя искрового промежутка свечи зажигания

2. Искра, образующаяся между электродами свечи, должна обладать достаточной энергией и продолжительностью действия для воспламенения рабочей смеси при всех возможных режимах работы двигателя

3. Момент зажигания должен быть строго определённым и соответствовать условиям работы двигателя

4. Работа всех элементов системы зажигания должна быть надёжной при высоких температурах и механических нагрузках, которые испытывает двигатель

5. Эрозия электродов свечи не должна превышать допустимые значения

12 – импульсный трансформатор; 13 – контакты; 14 – помехоподавитель; 15 – распределитель, 16- свечи зажигания.

Проходящие токи: 2 цепи низкого напряжения и 1 цепь высокого напряжения.

Цепь тока управления: + АКБ – амперметр – включатель зажигания 2 – клемма ВК - Б – клемма К – первичная обмотка катушки зажигания - клемма коммутатора - электроды перехода (Э – Б) транзистора – первичная обмотка импульсного транзистора (12) – корпус минус АКБ.

В это время открывается транзистор.

Цепи тока низкого напряжения :+ АКБ – амперметр – выключатель зажигания – клеммы ВК – Б и К добавочных резисторов – первичная обмотка катушки зажигания – электроды перехода Э – К транзистора – корпус – минус АКБ.

В момент размыкания контактов прерывается цепь управления транзистора. В импульсном трансформаторе индуцируется ЭДС – транзистор замыкания – исчезает магнитное поле в КЗ – наводит во вторичной обмотке ЭДС от 18до 30 кв.

Цепь тока высокого напряжения: вторичная обмотка КЗ – помехоподавляющий резистор – ротор распределения – свечи зажигания- корпус- минус АКБ.

Ток самоиндуцируется - идёт на конденсатор ( 7 ) защищая транзистор.

Конденсатор (6) электролитический – защищает от случайных напряжений.

Трансформатор (12) служит ещё и для активного запирания транзистора.

Энергия вторичной обмотки трансформатора расходуется на нагрев резистора (10).

Стабилитрон (9) служит от пробоя транзистора 80В.

Детали системы : катушка зажигания, прерыватель, распределитель, свеча зажигания, ключ зажигания, провода, центробежный регулятор, вакуумный регулятор, октан-корректор.

Катушка зажигания предназначена для преобразования тока низкого напряжения в ток высокого напряжения.

Устройство: корпус, сердечник, изолятор, изоляция первичной обмотки, изоляция вторичной обмотки, первичная обмотка, вторичная обмотка, крышка, боковые выводы, центральный вывод, трансформаторное масло.

Вторичная обмотка изготовлена из меди Φ 0,06 – 0,01 мм количество витков от 18000 до 40000.

Первичная обмотка изготавливается из меди Φ 0,7 – 1,3мм количество витков от 100 до 300 витков

Высоковольтный провод ПВ ППВ – 40 силиконовую изоляцию сопротивлением 2,55 кОм и рабочим напряжением до 40 кВ.

Свеча зажигания: контактная втулка, изолятор, контактный стержень, корпус свечи, уплотнительное кольцо, теплоотводящая шайба, центральный электрод, боковой электрод.

Изолятор изготавливается: керамика, фарфор, уралит, борокорунд.

Контакты бывают: стальные, нихромовые, хромированные, платиновые.

Зазор между контактами 0,8 до 1,2 мм

Основной характеристикой тепловых качеств свечи является калильное зажигание, которое показывает способность возникновения калильного зажигания 1900⁰С.

Поэтому все свечи делятся на 2 типа: горячая – длинный тепловой корпус изолятора, низкая теплопередача; холодная – короткий конус, большое число.

Марки свечи:

- Обозначение резьбы на корпусе:А – резьба М14 х 1,25; М – резьба М18 х 1,5

- Калильное число

- Длину резьбовой части корпуса : Н – 11 мм; С – 12,7 мм; Д – 19 мм; без буквы – 12 мм

- Выступание теплового конуса изолятора за торец корпуса – В

- Герметизация термоцементом по соединению изолятора – центральный электрод – Т

- Порядковый номер конструкторской разработки.

Пример: А14ДВ – 10 – свеча зажигания с резьбой на корпусе М 14х1,25 и калийным числом 14, длина резьбовой части корпуса 19мм,имеет выступание теплового конуса изолятора за торец корпуса, порядковый номер разработки 10.

- М 8 Т - свеча зажигания с резьбой на корпусе М 18х 1,5 и калийным числом 8, длина резьбовой части корпуса 12 мм, тепловой конус изолятора выступает за торец корпуса, соединение изолятор – центральный электрод загерметизирован термоцементом, порядковый номер конструкторской разработки 1.

Калийные числа 11, 14, 17, 26 по ГОСТ 2043 – 74

125, 150, 175, 225, 250 старые калийные числа по «БОШ»

9, 8,7, 5, 4 новые калийные числа по «БОШ»

Прерыватель – распределитель предназначен для периодического прерывания цепи низкого напряжения и подвода тока высокого напряжения к свечам зажигания в соответствии с порядком работы цилиндров.

Конструктивно в него входит: прерыватель, распределитель, октан – корректор, вакуумный регулятор, инерционный регулятор.

Устройство распределителя: корпус, валик, втулка, кулачок, маслёнка, грузики, неподвижный диск, подшипник, подвижный диск, серповидная пластина, контакты, тяга вакуумного регулятора, крышка, ротор с токоведущей пластиной, уголёк.

Угол опережения зажигания (УОЗ) – это угол, на который поворачивается коленчатый вал двигателя с момента появления искры до момента прихода поршня в ВМТ.

Позднее, оптимальное, ранее.

Позднее: угол маленький, смесь не догорает, падение мощности и экономичности двигателя, увеличение токсичности отработавших газов.

Ранее: угол большой, мощность снижается, увеличивается нагрузка на детали КШМ, может возникнуть детонация.

Центробежный – частота вращения коленчатого вала увеличивается, кулачок набегает раньше, контакты размыкаются раньше, угол увеличивается, раннее зажигание и наоборот.

Вакуумный – без нагрузки дроссельная заслонка закрыта, вакуумном регуляторе разрежение, мембрана через тягу поворачивает подвижный диск против вращения кулачка, контакты размыкаются раньше, угол увеличивается, ранее зажигания. С ростом нагрузки разрежение уменьшается и под действием пружины мембрана прогибается в исходное положение – угол 03 уменьшается позднее зажигания.

Октан – корректор предназначен для ручной регулировки УОЗ в зависимости от качества бензина (октановое число).

Бесконтактная система зажигания.

Устройство: свеча зажигания, коммутатор, катушка зажигания, монтажный блок, реле зажигания, выключатель зажигания, бесконтактный датчик, датчик-распределитель зажигания.

С магнито-электрическим генераторным датчиком предназначено для создания высокого вторичного напряжения в соответствии порядка работы цилиндров и в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Датчик углового положения коленчатого вала двигателя.

Они бывают 7 видов:

1. Магнито-электрический

2. Работающий на эффекте Холла

3. Высокочастотный

4. Оптоэлектронный

5. Токовихревые

6. Фотоэлектрические

7. Работающий на эффекте Вигонда

Магнито-электрический принцип действия основан на изменении магнитного сопротивления в магнитной цепи, содержащей магнитную обмотку при изменении зазора. Когда один из полюсов ротора приближается к полюсу статора напряжение в обмотке растёт и наоборот.

Это напряжение очень быстро изменяется и используется для управления системой зажигания и получения точного момента искрообразования.

Датчик Холла. Эффект возникает в полупроводнике внесённого в магнитное поле и пропускания через него электрического тока. Пластину нужно располагать таким образом, чтобы индукция магнитного поля была перпендикулярна. ЭДС увеличивается с уменьшением толщины пластины (10^-6 м).

Материал: германий, кремний, арсенид галлия, арсенид индия.

Коммутатор – это устройство, которое выполняет следующие функции:

1. Формирование выходного импульса необходимой амплитуды и длительности подаваемого к первичной обмотке.

2. Обеспечивает моменты искрообразования.

3. Стабилизирует параметры выходного импульса при колебаниях напряжения бортовой сети.

4. Стабилизирует питание и защиту от импульсов перенапряжения и аномальных режимов датчиков Холла.

5. Ограничивает амплитуды импульса вторичного напряжения.

6. Предотвращает протекание первичного тока через первичную обмотку при включённом зажигании, но неработающем двигателе.

Два вида коммутаторов:

1. С постоянной скважностью выходного импульса

2. С нормированной скважностью

Датчик распределителя: октан – корректор, корпус, втулка, валик, шайбы упорные, пластина валика, грузик, пружина, подшипник, автомат вакуумный, диафрагма, обмотка статора, магнитопровод статора, магнит ротора, магнитопровод ротора, ротор, крышка, контакт центральный, помехоподавляющий резистор, пластина токоразносная, бегунок, пластина центробежного регулятора, муфта привода.