Диссертация (781805), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Для нахождения ПР награфике ТСХ по оси абсцисс находят величину частоты вращения Nсоответствующую току нагрузки Iн. ПР находят как ординату точки сабсциссой N по интегральной кривой скоростного режима;Qст - количество электричества, расходуемое на пуск двигателяавтомобиля электростартером в сутки.Из зарядных характеристик батареи при 75% заряженности определяютминимальные значения напряжений батареи при различной температуре,обеспечивающие заряженность 75% графическим методом.Получив такимобразом значение напряжения при различныхтемпературах, откладывают их на графике Uзб = f (tэл), где tэл – температураэлектролита.
Соединяя отложенные точки кривой получаем зависимостьнаименьшего допустимого напряжения на выводах батареи от температурыэлектролита.Величина максимально допустимого напряжения для режима ездылетом на шоссе днем находится исходя из соответствующего максимальнодопустимого тока перезаряда Iпз, определенного из выражения:Iпз =[( Iн - Ixx ) ПР Т + Qст] / S ( 1 - ПР ) Т + 0.03×C20)Вычисливхарактеристикамэквивалентныйаккумуляторнойтокперезарядабатареи,по(2.10)перезаряднымсоответствующимстепени86заряженности 100 % при разных температурах, определяют величинымаксимально допустимых напряжений.Далее строят график Uпзб = f (tэл).
Графики Uзб = f (tэл) и Uпзб = f(tэл)строятся в диапазоне температур окружающей среды для соответствующихклиматических условий эксплуатации.Врезультатеопределяетсядиапазонвозможногоизменениятемпературы электролита от минимальной величины зимой tэл.мин. домаксимальной величины летом tэл.макс.Выбор числа ступеней регулирования производится на основе анализаполя допустимых значений регулируемого напряжения, рассчитанного сучетом методики, изложенной выше с учетом технологических допусков нарегулятор напряжения и падение напряжения в зарядной цепи. Выборпроизводится в следующем порядке.Определяются значения регулируемого напряжения, соответствующиепредельным режимам в условиях эксплуатации по температурам электролитаи скоростному режиму, то есть максимально допустимое напряжение летоми минимальное зимой, и проверяются возможности их обеспечения с учетомвеличин технологических допусков на регулятор напряжения.Далее производится оценка выбранных регулировок с точки зрениядопустимыхзначенийнапряжениянаразличныхпотребителяхэлектроэнергии.При определении напряжения на генераторной установке необходимоучитывать падение напряжения на следующих участках зарядной цепи:- генератор - амперметр;- амперметр - регулятор напряжения;- амперметр - аккумуляторная батарея.В зависимости от схемы соединения этих цепей и падения напряженияв них возможные значения напряжений на клеммах генераторной установкиопределяются по одному из следующих вариантов:87- при использовании регулятора, встроенного в генератор, напряжениена регуляторе должно быть равно сумме напряжения на выводах батареи ипадению напряжения в цепи между генератором и батареей.
При этомучитывается падение напряжения в проводах между генератором иположительным выводом аккумуляторной батареи, а так же между корпусомгенератора и отрицательным выводом батареи.- при использовании регулятора напряжения бесконтактного типа,установленного отдельно от генератора переменного тока, могут бытьслучаи, когда между генератором и регулятором имеется большоерасстояние. При этом напряжения на положительных выводах регулятора игенератора могут заметно отличаться (на несколько десятых вольта). Притакой схеме напряжение на положительном выводе регулятора и его масседолжно быть определено как напряжение батареи плюс сумма падений впроводах плюс батареи - реле блокировки, реле блокировки плюс выводрегулятора и "масса" генератора минус батареи.
В этом случае напряжениена генераторе, равное напряжению на батарее плюс падение напряжения вцепи "батарея - генератор", существенно отличается от регулируемого, арегулируемое напряжение должно измеряться при включении вольтметрамежду массой генератора и плюсовым выводом на регуляторе.С точки зрения, обеспечения длительного срока службы лампнакаливания и достаточной освещенности пути фарами, напряжение налампах должно лежать в пределах Uн ± 10%, где Uн - номинальноенапряжение на лампах [101].Производится расчетная проверка напряжений на лампах фар,подфарниках, лампах освещения номерного знака и задних фонарей приминимальном и максимальном значениях, выбранного регулируемогонапряжения.Дляэтогоизвеличинрегулируемогонапряжениягенераторавычитается падение напряжения в соответствующих цепях (от генератора до88проверяемой лампы) и полученные значения сравниваются с номинальнымнапряжением ламп [100].Падение напряжения определяется измерениями на автомобиле, либорассчитываются по схеме его электрооборудования.Основными недостатками современных методов выбора уровнярегулируемого напряжения является:- отсутствие учета воздействия генераторной установки на величинурасхода топлива двигателем внутреннего сгорания (ДВС) на его привод, аследовательно и токсичность отработанных газов;- игнорирование изменения тока потребителей электроэнергии придвижении;- отсутствие в расчете мгновенных значений частоты вращения роторагенератора в эксплуатации.2.3.
Обзор современных методов расчета выходных характеристиксистемы электростартерного пуска,обеспечивающих надежный пускпервичного двигателя автотранспортного средства.Двигатели внутреннего сгорания начинают работать при относительновысокой частоте вращения, которую должно сообщить коленчатому валупусковое устройство.Требования к системам пуска зависят от типа двигателя, назначенияавтомобиля или трактора и условий их эксплуатации [79, 80].Пуск ДВС затрудняется с понижением температуры.
Пусковыекачества ДВС оценивают по минимальной температуре надёжного пуска.Под надежным пуском понимается пуск двигателя, оборудованного всеминавесными агрегатами на основном топливе, предусмотренном техническимиусловиями на ДВС и при использовании заряженных на 75% штатныхаккумуляторных батарей не более чем за три попытки пуска. Продолжительность каждой попытки не должна превышать 10с для карбюраторных89двигателей и 15с для дизелей. Интервалы между попытками устанавливаютсяравными одной минуте. Надежный пуск автомобильных двигателей безпредварительного подогрева должен обеспечиваться в диапазоне температурминус 20°С – минус 30°С.Надежный пуск тракторных и комбайновых двигателей на масле М8БСВ без предварительного подогрева, но с применением устройств дляоблегченияпускахолодногодвигателядолженобеспечиватьсяпритемпературе -10°С.При использовании густых масел минимальная температура составляет-20°С.Пуск дизелей от электрического стартера должен осуществляться неболее чем с трёх попыток по 20 секунд каждая с интервалами междупопытками 1-1,5 минут [83, 85, 86].Пусковые качества двигателей оценивают по минимальной пусковойчастоте вращения и величине среднего давления трения - Nт.Nт = 12,57×Мс.ср / Vh,(2.11)где Мс.ср - средний момент сопротивления; Vh - рабочий объем цилиндровдвигателя.Минимальная пусковая частота вращения - это наименьшая длязаданной температуры частота вращения коленчатого вала, при которой пускДВС обеспечивается [82].Необходимая мощность системы пуска определяется следующимобразом:Рn = π nмин Мс.ср / ( 30 ηр ),(2.12)90где nмин - минимальная пусковая частота; Мс.ср - момент сопротивленияпри nмин; ηр - коэффициент полезного действия (КПД) передачи отшестерни стартера к венцу маховика.Значения nмин и Мс.ср обычно определяются экспериментальнымпутем.
Средние моменты сопротивления рассчитываются по эмпирическимформулам.Расчет параметров основных компонентов СЭП базируется наисходных данных, включающих основные параметры ДВС и требования,предъявляемыекегосистемепуска,определяемыенормативнымидокументами [91-93]:- тип двигателя;- число и схема расположения цилиндров двигателя;- рабочий объем цилиндров (Vh);- требуемая предельная температура надежного пуска холодногодвигателя (t);- моторное масло (марка, вязкость - ν при данной температуре);- передаточное отношение двигатель-стартер (I д.с.);-сопротивлениевнешнихучастковэлектрическойцепиаккумуляторная батарея - стартер (Rу), определяемое по допустимомупадению напряжения;- степень заряженности аккумуляторной батареи (ΔСр);- количество попыток пуска (Zп).Величины минимальных пусковых оборотов ДВС (n мин.), какправило, не рассчитывают, а назначают, ориентируясь на экспериментальныеданные, полученные на доведенном по пусковым качествам образцедвигателя.
При отсутствии таковых целесообразно руководствоватьсяминимальными пусковыми оборотами близкого аналога.Следует иметь в виду, что мощность СЭП, а, следовательно, и ее массавозрастают при увеличении минимальных пусковых оборотов и их91завышение может привести к тому, что система окажется практически неприемлемой.Средний момент сопротивления двигателей при пуске ДВС длякарбюраторных двигателей (при числе цилиндров не более шести)рассчитывают по одной из нижеследующих формул:Мg = 0,795×Vh×(0,05 + 0,04 n / 100)×ν×0,5(2.13)для V образных восьмицилиндровых двигателейМg = 0,795×Vh×(0,036 + 0,028 n / 100)×ν×0,5(2.14)n – частота вращения коленчатого вала двигателя; ν - вязкость моторногомасла.Средний момент сопротивления для дизельных двигателей:- с числом цилиндров не более четырехМg = 0,795 Vh (0,24 + 0,033 n / 100) ν 0,37;(2.15)- с числом цилиндров, равным шестиМg = 0,795 Vh (0,1 + 0,033 n / 100) ν 0,41;(2.16)- для V-образных двигателей с числом цилиндров восемь и болееМg = 0,795 Vh (0,11 + 0,022 n / 100) ν 0,39.(2.17)Вышеприведенные формулы имеют ограничения по значениям степенисжатия двигателя и вязкости масла.Если в исходных данных специально не ограничено передаточноеотношение стартер-двигатель, то рекомендуется выбирать его в следующихпределах:- для карбюраторных двигателей- для дизельных двигателей13-18;10-17.92Еслипозволяютконструктивныеособенностидвигателя,токонкретные значения передаточного отношения рекомендуется выбиратьтакими, чтобы рабочая точка стартера лежала вблизи максимума мощностистартерногодвигателяпризаданныхрасчетныхусловияхпуска(температура, сорт масла, степень заряженности аккумуляторной батареи).При этом желательно, чтобы ток в рабочей точке был не более 2/3 от токаполного торможения стартера при этих же условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
