электрооборудование (Тема №4 - Электрооборудование)

Тема № 4. Электрооборудование.

	Учебные вопросы
	1. Особенности устройства электрооборудования.
	2. Аккумуляторные батареи. Маркировка аккумуляторных батарей.
	3. Устройство и действие генераторов переменного тока и регуляторов напряжения.
	4. Особенности устройства и принцип действия системы зажигания. Устройство и действие бесконтактной системы зажигания.
	5. Защита от радиопомех.
	6. Устройство стартеров.
	7. Приборы освещения, световой и звуковой сигнализации.
	8. Контрольно-измерительные приборы.

2.1. Особенности устройства электрооборудования.

Электрооборудование современных автомобилей (ЭОА) представляет собой соединенные по определенным, достаточно сложным схемам источники и потребители. ЭОА составляет 20-25% стоимости нового автомобиля.

Электрооборудование автомобиля (ЭОА) предназначено для:

• автоматизации рабочих процессов;

• обеспечение безопасности движения;

• улучшения условий труда водителя (комфорта).

В зависимости от целевого назначения ЭОА можно подразделить на ряд систем.

Тип ЭОА: однопроводное, постоянного тока, "—" на «массе», напряжение 12В (24В).

ЭОА

С

И

С

Т

Е

М

Ы

Электроснабжения

Зажигания

Пуска

Освещения и сигнализации

Контрольно-измерительная

Оптимизации рабочих процессов

Доп. оборудование

Для питания системы электрического пуска применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. Аккумуляторные батареи вместе с генераторной установкой составляют систему электроснабжения.

Генераторные установки постоянного тока из комплектации военной автомобильной техники в основном изъяты и заменены установками переменного тока, которые по основным характеристикам находятся на уровне лучших зарубежных образцов и в то же время являются высокоунифицированными.

Новое направления их развития – разработка безщёточных генераторов и создание совмещенного с генератором полупроводникового бесконтактного регулятора на интегральных схемах.

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных двигателей.

Наибольшее распространение получили батарейные системы зажигания: контактные и электронные.

Система освещения обеспечивает требуемую видимость дороги в тёмное время суток, туман, снегопад и т. д. Требования к ней регламентированы нормативными актами по безопасности движения.

В настоящее время получают широкое распространение головные фары с европейским асимметричным светораспределением и галогенными лампами.

Контрольно-измерительные приборы обеспечивают водителя требуемой информацией о состоянии контролируемого параметра. По принципу действия унифицированные приборы, за исключением спидометра и тахометра, как правило магнитоэлектрического (логометрического) типа.

Принято единообразие размещения приборов на щитке:

• по центру щитка – спидометр;

• слева от него – приборы, контролирующие работу двигателя и его систем;

• справа – остальные приборы.

Изделия электрооборудования устанавливаются на различных агрегатах машин: на двигателе, в кабине, кузове, на раме и др. Работают они под воздействием различных механических и температурных нагрузок, а поэтому должны иметь максимально эффективную функциональную характеристику и обладать заданной надежностью в реальных условиях эксплуатации. Изделия электрооборудования, погружаемые в воду при преодолении брода, д.б. водостойкими.

В соответствии со схемами электрооборудования:

• У ЗиЛ-131 система электрооборудования однопроводная, номинальное напряжение 12 В; с корпусом («массой» автомобиля) соединены отрицательные выводы источников тока;

• У КамАЗ-4310 система электрооборудования так же однопроводная; номинальное напряжение 24 В.

Соединение отрицательного зажима аккумуляторной батареи с "массой" производится выключателем "массы". Соединение агрегатов и приборов электрооборудования осуществлено проводом с полихлорвиниловой изоляцией различного сечения. Провода, входящие в пучки – определенного цвета для их нахождения и удобства при монтаже. Соединение проводов между собой и подсоединение к приборам осуществляется штекерными разъемами. Расцветка проводов согласно номерам указана на схеме.

2.2. Аккумуляторные батареи. Маркировка аккумуляторных батарей.

Аккумуляторная батарея является обратимым химическим источником электрической энергии, способным накапливать электроэнергию при зарядке и отдавать её при разрядке. АКБ – служит для:

• обеспечения пуска двигателя стартером;

• питания потребителей при неработающем двигателе и при работе его при малой частоте вращения коленчатого вала;

• питания потребителей, когда их потребляемая мощность, превышает мощность отдаваемую генератором.

В настоящее время на машинах применяется свинцово-кислотные аккумуляторные батареи. (Это обусловлено тем, что стартер при пуске двигателя потребляет ток, достигающий нескольких сотен ампер и который сильно возрастает при отрицательных температурах. Поэтому основным требованием к АКБ является обеспечение возможности кратковременного разряда большими токами. При этом не должно чрезмерно уменьшаться напряжение и обеспечиваться необходимый срок службы. Указанным требованиям в наибольшей степени соответствует АКБ свинцово-кислотной системы).

Тип: стартерная, свинцово-кислотная.

ЗиЛ-131 6-СТ-90ЭМС – 1 шт.

КамАЗ 4310 6-СТ-190ТР-(Н) – 2 шт.

или 6-СТЭН-140М – 2 шт.

6 – число аккумуляторов в АКБ (напряжение одного аккумулятора равно 2 В, напряжение АКБ – 12 В).

СТ – стартерная (по типу использования).

90 (190 и т.д.) – электрическая емкость АКБ. Это количество электричества, выраженное в Ач, которое может отдать АКБ при определенных условиях разряда.

C=I_рT [Ач]

буквы, характеризующий материал корпуса (), материал сепараторов ().

Э и Е – материал моноблока (Э - эбонит, Т - термопласт, и т.д.)

М, МИ, Р и С – материал сепараторов (М-МИ - пласт, Р - мипор, С - стекловолокно или стекловойлок (двойная сепарация разноименных пластин)и т.д.)

Н – использование в АКБ термоподогрева электролита.

Обозначения наносятся на межаккумуляторных соединениях или на выходных зажимах. Там же наносятся год выпуска и товарный знак производителя.

Требования к АКБ:

• Условия работы АКБ зависят от места их установки. Прежде всего она д.б. защищена от механических повреждений, атмосферных воздействий, не должна подвергаться большим вибрационным нагрузкам. Расстояние от батареи до стартера д.б. как можно короче, чтобы избежать большого падения напряжения на сопротивлении соединительных проводов и уменьшить расход меди на них.

• Крепление батареи д.б. надежным, чтобы во время работы машины она не смещалась.

• Емкость батареи д.б. достаточной для обеспечения нескольких попыток пуска двигателя продолжительностью по 10-15 сек. С=(330...440)^Рс/_И,

где: Рс – номинальная мощность стартера, КВт

И – номинальное напряжение, В.

• Емкость, полученная при заряде, должна сохраняться продолжительное время, (минимальный саморазряд).

• При длительном хранении в батареях не должны происходить необратимые процессы, ухудшающие их основные показатели.

• В процессе эксплуатации батареи должны требовать минимум ТО.

• Батареи должны обладать большой удельной энергоемкостью.

• При погружении батареи в воду при преодолении брода, конструкция её не должна допускать попадания воды внутрь аккумуляторов.

Аккумуляторная батарея состоит из:

• полублока положительных пластин (Pb) темно-коричневого цвета;

• полублока отрицательных пластин (РbО₂) серого цвета;

• сепараторов (мипор или мипласт);

• крышки с пробкой;

• предохранительного щитка;

• электролита;

• полюсных выводов.

Электрод состоит из токоотводов и активной массы. Токоотводы отлиты из свинцово-сурьмянистого сплава, 92-94% свинца и 6-8% сурьмы. Сурьма – для увеличения жесткости решетки. Для уменьшения коробления положительного электрода в результате значительного изменения объема активной массы при преобразованиях, отрицал тельных электродов в полублоке обычно устанавливают на один больше, чем положительных. Свинцовый мостик служит токоотводом для блока одноименных электродов.

Сепараторы служат для предупреждения замыкания между положительными и отрицательными электродами и для удерживания в решетках активной массы.

Мипор – микропористый эбонит. Мипласт – микропористый хлорвинил. Ребрами они устанавливаются в сторону положительных электродов.

Предохранительный щиток - изготовлен из хлорвинила, винипласта или другого кислостойкого материала.

Крышки аккумуляторов изготавливают из эбонита или асфальтопековой пластмассы. Пробки выполняют из полистирола, полиэтилена, фенолита. В крышках закрепляют свинцовые втулки.

Полюсные выводы – наплавляют на крайние контакты полублоков.

Для герметизации мест стыка краев крышки со стенками сосудов моноблоков применяют заливочную мастику БР-20 (75% нефтяного битума №5, 25 % машинного масла).

Принцип действия и основные электрохимические процессы в свинцовых аккумуляторах.

Состояние аккумулятора	На положит. пластине	В электролите	На отрицательной пластине
Заряженное	РbО2 (перекись свинца)	+2H2O (водный раствор серной кислоты)	+Рb (губчатый свинец)
Разряженное	PbSO4, (сульфат свинца)	+2H2O	PbSO4, (сульфат свинца)

Во время разряда расходуется серная кислота из электролита и одновременно выделяется вода, поэтому плотность электролита понижается.

Отложение кристаллов сульфата свинца на поверхности стенок сужает и даже закупоривает поры активной массы, что затрудняет проникновение электролита к ее внутренним более глубоким слоям. Все это уменьшает емкость аккумуляторной батареи.

Основные характеристики свинцово-кислотного аккумулятора.

Электродвижущая сила (Еа) аккумулятора (в вольтах) может быть определена по эмпирической формуле: Еа=р₂₅+0,85

где р₂₅ – безразмерная величина, численно равна плотности электролита при 25°С.

ЭДС – разность потенциалов положительных и отрицательных пластин при разомкнутой цепи.

ЭДС аккумулятора может быть измерена вольтметром с большим внутренним сопротивлением.

Напряжение U (в вольтах)

Разность потенциалов положительных и отрицательных пластин при замкнутой внешней цепи.

Uаз = Еа + IзUa – при заряде; Uар = Еа – IаUa – при разряде.

где: Iз – сила зарядного тока. А;

Iа – сила разрядного тока. А;

Ua – внутреннее сопротивление АКБ, Ом.