Тема № 4
Электрооборудование
Проверка усвоения материала предыдущего занятия
Отразить на структурной схеме:
1 вариант
1) Система питания топливом и воздухом двигателя
ЗиЛ-131
2 вариант
1) Система питания топливом и воздухом двигателя
Камаз-740
Цели занятия:
1. Изучить устройство электрооборудования и работу
отдельных приборов.
2. Изучить методику обнаружения и устранения
неисправностей системы зажигания.
3. Уяснить важность электрооборудования в
обеспечении боеготовности техники.
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
1. Особенности устройства электрооборудования.
Электрооборудование военной автомобильной техники представляет собой
комплекс электротехнических систем, предназначенных для обеспечения рабочих
процессов, безопасности движения и эргономических требований,
предъявляемых к транспортным средствам. От надежной работы
электрооборудования в значительной степени зависит эффективность
использования военной автомобильной техники.
Система электрооборудования автомобилей однопроводная, экранированная,
отрицательный полюс источника тока соединён с корпусом (массой) автомобиля.
Электрооборудование автомобилей
системы
электроснабжения
световой сигнализации
системы зажигания
пуска двигателя
контрольно-измерительных приборов
звуковой сигнализации
системы отопления
наружного и внутреннего освещения
Система электроснабжения служит для питания потребителей при
работающем двигателе. В качестве источников электрической энергии на
военной автомобильной технике используются генераторная установка и
аккумуляторная батарея. Между собой они включены параллельно.
Система световой сигнализации предназначена для оповещения водителей
других транспортных средств о совершении поворота (разворота) или
торможения, а также для сигнализации о состоянии сборочных единиц
автомобиля, влияющих на безопасность движения.
К системе световой сигнализации автомобиля КамАЗ относятся: аварийная
световая сигнализация, сигнализация торможения, указатели поворота и
контрольные лампы включения указателей поворота автомобиля и прицепа,
контрольные лампы блокировки межосевого дифференциала, стояночной
тормозной системы, падения давления воздуха в контурах пневмопривода
тормозных механизмов, объединенных в блоки контрольных ламп, а также
соответствующие переключатели, выключатели и реле.
На автомобиле ЗИЛ - выключатель сигнала торможения, подфарники и
передние указатели поворота, боковые повторители указателей поворота,
переключатель указателей поворота, прерыватель указателей поворота,
центральный переключатель света, ножной переключатель света фар,
прожектор управляемый.
Система наружного и внутреннего освещения предназначена для
обеспечения безопасности движения автомобиля, а также освещения
рабочего места водителя. К системе наружного и внутреннего освещения
автомобиля относятся фары головного света, противотуманные фары,
передние фонари, задние фонари, подкапотная лампа, плафоны освещения
вещевого ящика и спального места (КамАЗ), патроны с лампами освещения
приборов, плафоны кабины, переносная лампа, розетка переносной лампы,
розетка прицепа, розетка питания радиоприемника.
Система отопления предназначена для поддержания оптимального
температурного режима в кабине при снижении температуры окружающего
воздуха. В системе КамАЗа применяется реверсивный электродвигатель МЭ
250, в ЗИЛе - МЭ226-Б
Система контрольно-измерительныхприборов предназначена для
контроля режима работы агрегатов и отдельных сборочных единиц
автомобиля, а также определения скорости движения. Контрольноизмерительные приборы состоят из указателей и датчиков. Все указатели
установлены на щитке приборов в кабине водителя, датчики расположены
на агрегатах шасси и двигателя.
Система звуковой сигнализации включает пневмо-и электрозвуковые
сигналы, предназначенные для обеспечения безопасности движения.
Система пуска предназначена для пуска двигателя с помощью стартера.
Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в
камере сгорания карбюраторного двигателя от постороннего источника.
Приборы 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,
должны быть водостойкими.
2. Аккумуляторные батареи. Маркировка аккумуляторных батарей.
Аккумуляторная батарея – это химический источник энергии, состоящий из
положительного и отрицательного электродов и электролита, действие
которого основано на использовании обратимых электрохимических
процессов.
На автомобиле ЗИЛ - 131
устанавливается АКБ 6СТ-90ЭМС на
левом лонжероне рамы под кабиной.
Характеристика: напряжение - 12 В,
емкость 90 А*ч, масса 35,6 кг.
На автомобиле КамАЗ - 4310
устанавливаются 2 аккумуляторные
батареи на кронштейнах рамы сзади
кабины. Марки применяемых АКБ:
6СТ-190ТР, 6СТ-190ТМ или 6СТ190ТРН (с подогревом).
Характеристика: напряжение - 12 В
(суммарное – 24 В), емкость 190 А/ч,
масса 72 кг.
Емкость батареи — способность батареи принимать и отдавать энергию,
измеряется в ампер-часах (А•ч). Для оценки емкости батареи принята
методика 20-часового разряда током 0,05 С20 (то есть током, равным 5%
от номинальной емкости). Значит, если емкость батареи 55 А•ч, то,
разряжая ее током 2,75 А, мы полностью разрядим ее за 20 часов.
Аналогично для батарей емкостью 60 А•ч полный 20-часовой разряд
произойдет при чуть большем токе разряда — 3 А. Данная характеристика
определяет возможность питать энергопотребителей в экстремальной
ситуации (при отказе генератора). Характеризуется объемом активной
массы.
Значение тока холодного старта при —18 °С (по DIN) —
величина тока, который батарея способна отдать при пуске
двигателя при температуре —18 ° С. Наиболее важная
характеристика, напрямую сказывающаяся на пуске
двигателя. Ведь при —20 ° С ток, потребляемый стартером,
составляет около 300 А (при пуске в летнее время горячего
двигателя этот показатель равен 100—120 А). Значение
стартового тока определяется конструкцией батареи, пластин,
сепараторов. Сепараторы карманного типа без каких-либо
других дополнений увеличивают напряжение батареи на 0,3
В, одновременно улучшая стартовые характеристики. Чем
ниже внутреннее сопротивление батареи, тем выше
стартовый ток, тем надежнее пуск двигателя при низких
температурах.
Некоторые батареи имеют такую маркировку:
Несмотря на то что после емкости стоит значение «280 А», цифра,
интересующая нас и показывающая ток холодного старта по
принятому у нас стандарту DIN, равна 255 А.
Резервная емкость — время, в течение которого батарея
сможет обеспечить работу энергопотребителей в аварийном
режиме. Этот показатель, выраженный в минутах, в последнее
время все чаще проставляется изготовителями батарей после
значения тока холодного старта.
Pb
РbО2
Выключатель аккумуляторной батареи
3. Устройство и действие генераторов переменного тока и
регуляторов напряжения.
Генераторная установка (генератор с релерегулятором) является основным источником
электрической энергии на автомобиле. Она
предназначена для питания приемников и
заряда аккумуляторной батареи на средних и
больших оборотах коленчатого вала
двигателя.
Генератор преобразует механическую
энергию двигателя внутреннего сгорания в
электрическую. Реле-регулятор
автоматически управляет работой генератора
Назначение и условия работы определяют следующие требования к
генераторной установке:
- обеспечить положительный баланс электрической энергии в бортовой сети, т. е.
вырабатывать ее столько, сколько необходимо приемникам и аккумуляторной
батарее;
- масса и размеры генераторной установки должны быть минимальными;
- напряжение питания должно быть постоянным во всем-диапазоне рабочих
режимов частоты вращения и нагрузки;
- ресурс работы должен быть равен или больше ресурса работы двигателя;
- минимальные вес и габариты;
- напряжение питания должно быть постоянным во всем диапазоне рабочих
режимов частоты вращения и нагрузки;
- ресурс работы должен быть больше или равен ресурсу работы двигателя.
Генераторная установка предназначена для работы в однопроводной схеме
электрооборудования автомобиля с присоединением отрицательного вывода к
корпусу. Ошибочное подключение к корпусу положительного вывода
аккумуляторной батареи приводит к выходу из строя выпрямительного блока
и регулятора напряжения
На автомобиле ЗИЛ-131
устанавливается генератор Г250 или
Г250-П1, мощностью 350 Вт,
работающий с реле регулятором РР132;
может применяться генератор Г287-Б
мощностью 1000 Вт, работающий с
реле регулятором РР132А.
На автомобиле КамАЗ-4310 устанавливается
генератор Г288, мощностью 1000 Вт,
работающий с регулятором напряжения
11.3702. С 1985 года на автомобилях КамАЗ
устанавливается генераторная установка
Г273-В, состоящая из трехфазного
синхронного генератора с прямоточной
вентиляцией и встроенных в генератор
выпрямительного блока и интегрального
регулятора напряжения Я120М.
Генератор переменного тока Г-287-Б
1 – шкив привода генератора; 2 – вал ротора; 3 – статор; 4 – обмотка статора; 5 ротор; 6 – обмотка ротора; 7 – щеткодержатель; 8 – щетки; плюсовая клемма для
питания потребителей; 10 – подшипники; 11 – крыльчатка; 12 – передняя крышка; 13
– задняя крышка; 14 – минусовая клемма; 15 - медные токосъемные кольца;
выпрямительный блок.
4. Особенности устройства и принцип действия системы
зажигания. Устройство и действие бесконтактной системы
зажигания.
Система зажигания - это совокупность всех приборов и устройств,
обеспечивающих появление искры в момент, соответствующий порядку и режиму
работы двигателя.
Система зажигания от аккумуляторной батареи состоит из устройства для
получения, распределения и использования электрической энергии для зажигания
рабочей смеси и включает, кроме того, необходимые контрольные и
регулировочные приборы. Требования к системе зажигания определяются
двигателем, для которого она предназначена.
На изучаемом автомобиле ЗИЛ - 131 могут
применяться системы зажигания трех
типов:
- контактная;
- контактно-транзисторная;
- бесконтактно-транзисторная.
Контактная система зажигания
состоит из цепи низкого
напряжения (первичная цепь) и
цепи высокого напряжения
(вторичная цепь).
В состав первичной цепи входят
следующие элементы: АКБ и
генератор; выключатель
зажигания; добавочный резистор;
фильтр подавления радио помех;
первичная обмотка катушки
зажигания; прерыватель тока;
соединительные провода низкого
напряжения.
В состав вторичной цепи входят
следующие элементы: вторичная
обмотка катушки зажигания;
распределитель тока; свечи
зажигания; соединительные
провода высокого напряжения.
1-АКБ; 2-влючательстартера; 3-включатель зажигания; 4-первичная обмотка; 5вторичная обмотка; 6- катушка зажигания; 7-распределитель% 8- прерыватель; 9конденсатор; 10-искровая свеча зажигания; ВК, ВКБ-зажимы; темная стрелка-путь
тока низкого напряжения; светлая стрелка- путь низкого напряжения.
1 – АКБ; 2 – амперметр; 3 – выключатель зажигания; 4 – свечи зажигания; 5 – ротор
прерывателя; 6 – контакты прерывателя; 7 – конденсатор; 8 – катушка зажигания; 9 фильтр подавления радиопомех; 10 – добавочный резистор; 11 – реле включения
стартера; 12 – выключатель АКБ
1 - свеча зажигания (для упрощения показаны четыре свечи); 2 - провод высокого
напряжения; 3 - боковой контакт распределителя; 4 - ротор распределителя; 5 кулачок; 6 - контакты прерывателя; 7 - коммутатор; 8 - первичная обмотка катушки
зажигания; 9 - вторичная обмотка; 10 - центральный провод высокого напряжения;
11 - включатель зажигания; 12 - аккумуляторная батарея; А - прерыватель; Б - база;
В - катушка зажигания; К - коллектор; Э – эмиттер.
1. Фильтр.2. Добавочный резистор.3. Конденсаторный фильтр.4. Стартер. 5.
Аварийный вибратор.6. Датчик-распределитель.7. Свеча зажигания.8. Катушка
зажигания.9. Транзисторный коммутатор.10. Выключатель зажигания.
Конструкция свечи зажигания включает в себя следующие основные
элементы — керамический изолятор в сборе с центральным электродом и
металлический корпус с электродом массы .
Основные элементы свечи с плоской опорной
поверхностью:1 — контакт высоковольтный
(может быть выполнен резьбовым М4); 2 —
контактный стержень; 3 — изолятор; 4 — корпус;
5 — токопроводящий стеклогерметик (может
выполнять функцию встроенного резистора); 6 —
уплотнительное кольцо на плоской опорной
поверхности; 7 — центральный электрод (медный,
с жаропрочной оболочкой); 8 — тепловой конус
изолятора, выступающий из корпуса; 9 — боковой
электрод “массы”; h — искровой зазор
Калильное число — условное понятие, обозначаемое одной или двумя
цифрами. Оно характеризует способность свечи зажигания работать в
исправном двигателе (на качественном бензине и моторном масле) без
перегрева при полной нагрузке и без образования нагара на тепловом
конусе изолятора на холостом ходу.
5. Защита от
радиопомех.
Для подавления радиопомех от системы электрооборудования
на автомобиле применены экранированная система
зажигания, фильтры радиопомех в цепях питания катушки
зажигания, фильтр в цепи питания аккумуляторной батареи,
экранированные провода низкого напряжения от катушки
зажигания к распределителю и коммутатору, проходной
конденсатор в цепи электродвигателя отопителя кабины.
Самым интенсивным источником радиопомех является система
зажигания. В системе зажигания наиболее интенсивно
излучает помехи вторичная цепь.
Помехи радиоприему возникают из-за образования дуги на свечах
зажигания и прерывателя. Генератор, стартер повышают силу
тока. Кроме этих источников еще имеются контактные источники
радиопомех. К ним относятся все выключатели и приборы,
имеющие контакты:
- прерыватель указателей поворота;
- электронные вибрационные звуковые сигналы;
- выключатель сигнала торможения.
Помехоподавляющие средства:
- подавительные резисторы;
- блокировочные и проходные конденсаторы;
- помехоподавляющие дроссели;
- фильтры р/п;
- экранирование.
В системе зажигания установлен фильтр р/п. Он состоит из
помехоподавляющего дросселя и конденсатора. Такой фильтр
пропускает низкие частоты, а высокие частоты (помехи)
задерживает, т.е. разряжает через конденсатор.
4 – фильтр
радиопомех
Экранирование
электрооборудования
6. Устройство
Система пуска состоит из:
стартеров
.
стартера; реле включения; выключателя стартера (второе нефиксированное
положение выключателя зажигания); соединительных проводов.
Надежный пуск двигателя возможен при условии, если коленчатый вал вращается с
частотой вращения 60-80 об./мин. Так как достижение такой частоты в ручную с помощью
рукоятки требует длительных усилий, то для облегчения работы при пуске применяют
систему электрического пуска, которая предназначена для проворачивания коленчатого
вала двигателя с частотой, превышающей минимальную пусковую частоту вращения
6. Устройство
Система пуска состоит:
стартеров.
- стартера; - реле включения; - выключателя стартера (второе нефиксированное
положение выключателя зажигания); - соединительных проводов.
Стартер представляет собой
четырех полюсный
электродвигатель постоянного
тока закрытого исполнения и
преобразует электроэнергию АКБ
в механическую энергию.
Привод стартера
1 — шестерня, 2 — муфта; 3 — чашка; 4—
шлицевая втулка; 5 и 10 — пружины; 6 и 9
— диски поводковой муфты; 7 — втулка; 8
— рычаг; 11—-упорное кольцо; 12 и 13 —
стопорные кольца.
1 - неподвижный контакт тягового реле; 2 - подвижный контакт тягового реле; 3 обмотка тягового реле; 4 - сердечник тягового реле; 5 - рычаг включения стартера; 6
- крышка стартера со стороны привода; 7 - упорное кольцо; 8 - шестерня привода; 9 муфта свободного хода; 10 - вал привода; 11 - поводковая муфта привода; 12 корпус стартера; 13 - стяжная шпилька; 14 - якорь; 15 - коллектор; 16 - крышка
стартера со стороны коллектора; 17 - щетка; 18 - защитный колпак
Детали стартера
Рис. Муфта свободного хода
а – муфта свободного хода; б – ролики и толкатели; в – работа муфты свободного
хода.
7. Приборы освещения, световой и звуковой
сигнализации.
Система освещения и сигнализации повышает безопасность
движения автомобиля и создает удобства для водителя и
пассажиров.
По причине отказа в работе отдельных приборов освещения и
сигнализации происходит около 30 % дорожно-транспортных
происшествий, связанных с неисправностями автомобиля.
Поэтому исправность приборов освещения и сигнализации,
правильное пользование ими в пути значительно повышают
безопасность движения на улицах и дорогах.
Приборы освещения
В систему освещения входят следующие группы приборов:
приборы наружного освещения (фары, иногда еще и поворотная фара, подфарники,
задние фонари, переносная лампа);
приборы внутреннего освещения (плафоны кабины и кузова, лампы освещения
щитка приборов, подкапотная лампа);
переключатели и включатели (центральный и ножной переключатели света,
включатели плафонов, поворотной лампы и др.).
8. Контрольно-измерительные
приборы
Контрольно-измерительные
приборы предназначены для
оперативного информирования водителя о состоянии важных
узлов и агрегатов автомобиля, текущем скоростном режиме,
наличии топлива, количестве пройденного пути и др.
