Електрообладнання автомобиля (Электрооборудование автомобиля)

Реферат



з автосправи

на тему:

"Електрообладнання автомобіля"





























Виконав:

учень 10 -А класу

середньої школи № 96

Коркуна Дмитро









Львів 1999











Електрообладнання автомобіля поділяється на дві групи. Перша група – це джерела електричної енергії: генератор і акумуляторна батарея. Друга група, яка носить назву споживачів – це всі інші прилади електрообладнання.

1.Джерела струму

Акумуляторна батарея

Принцип дії акумулятора полягає у перетворенні електричної енергії на хімічну при заряджанні або хімічної енергії на електричну при розряджанні. Акумуляторні батареї виготовляють у вигляді бака, розділеного перегородками на камери. У кожній камері знаходиться окремий свинцево-кислотний акумулятор, який складається з позитивних і негативних пластин, сепараторів, з'єднувальних містків з полюсними штирями і кришки з пробкою. Камера складеного акумулятора заповнюється електролітом.

Свинцево-кислотна акумуляторна батарея:

1 – захисна пластина; 2– кислотостійка мастика; 3 – пробка; 4 – кришка; 5 – міжелементне з'єднання; 6 – негативний штир; 7 – позитивний штир; 8 – бак батареї; 9 – блоки пластин; 10– ребра; 11– сепаратор.

Під час заряджання і розряджання свинцевого акумулятора в активній масі й електроліті відбувається хімічні зміни. Коли акумулятор розряджається, активна маса обох пластин перетворюється на сірчанокислий водень. Частина сірчаної кислоти витрачається на утворення сірчанокислого свинцю і води. Густина електроліту при розряджанні зменшується. Коли акумулятор розряджається, хімічні реакції відбуваються у зворотньому порядку. Кисень води витрачається на утворення перекису свинцю на позитивній пластині, а кислотний залишок сірчанокислого свинцю обох пластин і водень води йдуть на утворення сірчаної кислоти в електроліті. Початковий склад активної маси пластин відновлюється, а густина електроліту підвищується. При дальшому зарядженні відбувається тільки розклад води на кисень і водень який супроводиться сильним газотворенням: це свідчить про кінець заряджання.

Ступінь зарядженості акумулятора можна визначити за напругою між клемами під навантаженням за допомогою навантажувальної вилки. Вилка складається з двох контактних ніжок, навантажувального опору, вольтметра і ручки. 

На сучасних автомобілях встановлюють акумуляторні батареї 6-ст-42-емз, 6-ст68-емз, 6-ст-42-емз. Перша цифра означає кількість акумуляторів у батареї; букви СТ вказують, що батарея розрахована на живлення стартера; друга цифра визначає ємкість батареї в ампер-годинах. Останні букви вказують на матеріал бака, сепараторів і на те в якому стані батареї випускаються заводом: Е – ебоніт, П – пластмаса, М– міпор або міпласт, С – склоповсть, З – акумуляторна батарея сухозаряджена.

Генератор і реле-регулятор

Автомобільний генератор призначений для живлення електричним струмом усіх приладів системи електрообладнання під час роботи двигуна на великих і середніх обертах. Крім того генератором підзаряджають акумуляторну батарею. Принцип утворення електричного струму заснований на явищі електромагнітної індукції. У рух генератор приводиться клиноподібним насосом від шківа колінчастого вала. Автомобільні генератори постійного струму різняться між собою в основному кількістю полюсів і щіток, розмірами, даними обмоток, напругою і потужністю.

Генератор струму має корпус з кришками. Всередині корпуси кріплять полюсні башмаки. Кожний башмак має обмотку збудження. Між полюсами над підшипниках обертається якір, що складається з вала, залізничного сердечника, обмотки і колектора.

Генератор:

1 – полюсний башмак; 2 – обмотка збудження; 3 – корпус генератора; 4 – щітки; 5 – захисний обідок; 6 – полюс; 7 – колектор; 8 – якір; 9 – обмотка якоря; 10 – приводний шків з крильчаткою; 11 – вал; 12 – кришка.

Як тільки якір починає обертатися, його обмотка перетинає слабке магнітне поле залишкового магнетизму корпусу і полюсних башмаків,  внаслідок чого в їх секціях індукується електричний струм напругою близько 2 в. частина струму надходить в обмотку збудження і додатково намагнічує полюсні башмаки, посилюючи їх магнітне поле. Якщо магнітне поле посилюється, струм, що індукується в обмотках якоря, збільшуватиметься, поки не наступить повне насичення магнітного поля. Після цього величина напруги індукованого струму залежатиме від швидкості перетинання магнітних силових ліній витками якоря, тобто від кількості обертів якоря. Збільшення кількості обертів якоря може генератора може підвищити напругу  до 40 – 50 в. У зв'язку з тим, що споживачі на автомобілі розраховані на постійну напругу 12 в надмірна напруга спричинить збільшення струму, отже, і псування споживачів і акумуляторної батареї. Щоб усунути цей недолік не допустити псування генератора від перевантаження, а а також своєчасно вмикати і вимикати його коло, застосовують регулятор напруги, обмежувач струму і реле зворотного струму. Ці три прилади монтують на спільній панелі, закривають однією кришкою. Такий прилад називають реле-регулятором.

Регулятор напруги підтримує постійну напругу генератора при змінній кількості обертів вала двигуна за рахунок автоматичного вмикання і вимикання опору в коло збудження генератора і має ярмо, якір з пружиною, осердя з обмоткою, контакти і опір.

Обмежувач струму призначений для обмеження максимальної сили струму, що віддає генератор на живлення споживачів, тим самим запобігаючи його перегріванню. Обмежувач струму за будовою подібний до регулятора напруги, але коло споживачів вмикається послідовно.

Реле зворотного струму призначене для автоматичного вмикання генератора в коло, коли напруга стане його більшою, ніж напруга акумуляторної батареї.

Реле зворотного струму складається з ярма, якоря з пружиною, осердя з двома обмотками і контактів. Товста обмотка осердя ввімкнена послідовно, а тонка – паралельно.

2. Прилади пуску

Стартер

Електричний  стартер призначений для обертання колінчастого вала при запуску двигуна з кабіни. На сучасних автомобілях  як стартери застосовують чотириполюсні електродвигуни постійного струму з послідовним вмиканням обмотки збудження  відносно обмотки якоря.

Стартер має циліндричний корпус з полюсними башмаками, кришки, якір з колектором, щітки з щіткотримачами, вмикач і приводний механізм з муфтою. Обмотка якоря і обмотка збудження складається з проводів досить великого перерізу і малої довжини, тому в момент вмикання стартер споживає струм, який досягає до 300 – 900 а. Для створення великого крутного моменту на якорі при його обертанні в корпусі стартера встановлено чотири полюсні башмаки  з обмотками збудження.

Стартер:

1 – вмикальний важіль; 2 – кільце; 3 – вмикач; 4 – обмотка; 5 – полюсний башмак; 6 – кришка; 7 – щіткотримачі; 8 – щітки; 9 – колектор; 10 – корпус; 11 – якір; 12 – шліцьовий кінець вала; 13 – шліцьова втулка; 14 – шестірня привода; 15 – кришка; 16 – муфта вільного ходу; 17 – пружина

Для з'єднання вала під час запуску двигуна під час запуску двигуна і негайного роз'єднання їх, коли двигун уже запущено, застосовують приводний механізм. Приводний механізм має вмикальний важіль, шліцьову втулку, пружину, кільце і муфту вільного ходу ж шестірнею. До муфти вільного ходу входить ведена 

Приводний механізм стартера:

1 – шестірня; 2 – ведена обойма; 3 – пружина; 4 – плунжер; 5 – ролик; 6 – ведуча обойма; 7 – шліцьова втулка; 8 – буферна пружина; 9 – кільце. 

і ведуча обойми. Для запуску двигуна стартером водій натискує через педаль на вмикальний важіль який повертається на осі і нижнім вилчастим кінцем, тиснучи через кільце і пружину, переміщує муфту по шліцях вала до маховика. При дальшому  переміщенні важеля його п'ятка натискує на стержень вмикача і мідним диском замикає контакти. При замкнених контактах струм проходить через коло стартера, який почне обертати маховик разом з колінчастим валом двигуна. Після запуску двигуна маховик починає обертати  шестірню. При цьому ролики муфти зсуваються по похилій поверхні вирізу хрестовини в глибшу частину. Ведена і ведуча обойми муфти роз'єднується і зусилля від маховика на вал стартера не передається. Таким чином, муфта вільного ходу не дає маховику передавати обертання на якір стартера після запуску двигуна, що усуває можливість розносу якоря. Привод стартера з дистанційним включенням має реле вмикання, тягове реле, важіль з вилкою, пружину і муфту вільного ходу з шестірнею привода. Тягове реле призначене для відведення шестірні стартера в зачеплення маховика і вмикання електричного струму в коло стартера. Тягове реле складається з корпусу, всередині якого знаходиться втягуюча і утримуюча обмотки, намотані на латунній втулці, яка служить сердечником електромагніта, двох головних клем, якоря з пружиною і рухомого контактного диска. З одного боку якір з'єднано з рухомим контактним диском, а  другого – з важелем привода стартера.

Реле вмикання призначене для вмикання струму в обмотки тягового реле при запуску двигуна і автоматичного вимикання стартера після запуску. Реле вмикання складається з ярма, якірця, пружини, контактів і сердечника з обмоткою.

Струм, що проходить по обмотці реле вмикання, намагнічує сердечник, створюючи магнітне поле, під дією якого якірець притягується до сердечника і замикає контакти, які вмикають струм у колах витягуючої і у тримаючої обмоток тягового реле стартера. Проходячи по цих обмотках струм створює сильне магнітне поле, яке витягує якір у середину сердечника. Як тільки шестірня зайде в зачеплення, рухомий контакт якоря замкне клеми і ввімкне коло стартера та акумуляторної батареї. Водночас рухомий контакт заколотить втягуючи обмотку тягового реле і варіатор і котушки запалювання;протікання струму у втягуючій обмотці припиниться і якір утримуватиметься тільки магнітним полем утримуючої обмотки, по якій проходитиме струм. Як тільки двигун почне працювати, струм генератора піде через обмотку реле вмикання в протилежному напрямі, зменшить намагнічування сердечника, і пружина якірця розімкне контакти реле вмикання, які вимкнуть коло тягового реле.

4. Освітлення і сигналізація

Освітлення і світлова сигналізація на автомобілі забезпечують безпеку руху транспорту в нічний час. Освітлення складається з приладів зовнішнього і внутрішнього освітлення. До приладів зовнішнього освітлення належать передні фари, підфарники, задні ліхтарі, центральний і ножний перемикачі освітлення, а до приладів внутрішнього – підкапотна лампа, плафони кабіни і кузова, щиткова і переносна лампи та перемикачі цих приладів. Приладами світлової сигналізацій називаються  покажчики повороту, стоп сигнал і світло заднього ходу.

Фари. Автомобільні фари призначені для освітлення дороги спереду автомобіля. Вони встановлені в спеціальних гніздах передньої частини крил. Фара складається з металевого корпусу, оптичного  елемента з корпусом і регулювальними гвинтами, патрона, лампочки двох обідків з прокладкою. Оптичний елемент напів розібраний. Він має скляний розсіювач, завальцьований зубцями в металевому рефлекторі. Між рефлектором і склом розсіювача встановлено гумову прокладку, яка не пропускає в себе пилу бруду і вологи.Внутрішня поверхня рефлектора вкрита тонким шаром алюмінію, що забезпечує добре відбивання світла.

 Підфарники і задній ліхтар. Підфарники призначені для позначення габаритів автомобіля спереду. Їх вмикають для у нічний час і вдень під час туману або снігопаду. Підфарник складається з корпусу, скла, обідка з прокладкою, патрона і лампи. Задній ліхтар призначений для освітлення номерного знака, подачі стоп-сигналу і позначення габаритів ззаду вантажних автомобілів. Задній ліхтар вантажного автомобіля має корпус, обідок, патрон, двоконтактну лампочку або дві одноконтакні, заднє червоне і бічне безколірне скло.

Підкапотна лампа призначена для освітлення двигуна. Її встановлюють на передній панелі кабіни під капотом  і вмикають повертанням патрона у корпусі.

Контрольно-вимірювальні прилади освітлюються лампочками, патрони яких встановлюють на щитку приладів з тильного боку. Кабіна вантажного або кузов легкового автомобіля і автобуса освітлюються плафонами.

Перемикачі освітлення і запобіжники. Центральний перемикач освітлення призначений для вмикання і вимикання фар, підфарників і заднього ліхтаря. Він знаходиться на передній панелі вмикання споживачів колодку з контакною пластиною переміщення за допомогою тяги з кнопкою, яка має три положення: у положенні коли споживачі вимкнені; у положенні коли вмикаються підфарники і задній ліхтар; у положенні коли вмикаються фари і задній ліхтар.

Вмикачі стоп-сигналу залежно від системи привода гальм мають гідравлічний або пневматичний привод. Вмикач стоп-сигналу з пневматичним приводом складає тряс з корпусу, кришки, гумової діафрагми, яка затиснута між корпусом і кришкою, пружини двох нерухомих контактів, які зовні закінчуються клемами для приєднання проводу і одного рухомого контакту. У вмикачі з стоп-сигналу з пневматичним приводом при гальмуванні автомобіля повітря під тиском з гальмового крана входить у корпус вмикача і , тиснучи на гумову діафрагму, прогинає її.

Запобіжники обмежують максимальну силу струму в електричному колі під час замикання оголеного проводу на "масу". Це запобігає швидкому розрядженню акумуляторної батареї, тепловому руйнуванню ізоляції проводів і вмикачів або навіть пожежі. На сучасних автомобілях застосовують плавкі і термобіметалеві запобіжники.

Плавкі запобіжники змонтовані на панелі, закриті кришкою і встановлені під щитком приладів у кабіні. Вставки плавких запобіжників розраховані на струм певної величини і виготовлені з мідного лудженого дроту. Кожний запобіжник має два затискачі для приєднання проводів. Затискачі мають гнізда в яких розміщено планки з вставками. На кожній планці, крім вставки намотано по кілька витків.

Термобіметалеві запобіжники бувають одноразової і багаторазової дії.

Термобіметаловий запобіжник багаторазової дії. складається з корпуса і пружної біметалевої пластини з контактом на кінці. Цей контакт з пружної сили біметалевої пластини притискується до нерухомого контакту на корпусі, замикаючи коло фар і підфарників. Коли через запобіжник проходить струм більший від розрахункового, біметалева пластина нагрівається і, деформуючись, з різким клацанням розмикає контакт. Після остигання вона вирівнюється і знов замикає контакти.

Термобіметаловий запобіжник одноразової дії встановлюють у колах приладів освітлення, контрольно-вимірювальних приладів а ін. Розміщують його в нижній частині панелі приладів. Під час проходження струму, який перевищує розрахункову величину біметалева пластина, що знаходиться в корпусі, нагріваючись, з різким клацанням вигинається і розмикає контакти. Після усунення короткого замикання, щоб увімкнути коло, треба натиснути на кнопку і цим повернути б металеву пластину у початкове положення, при якому вона знову замкне контакти.

Покажчики поворотів  призначені для попередження водіїв транспорту, пішоходів і міліціонера регулювальника про намір зробити повороти або інші маневри, пов'язані із зміною напряму руху автомобіля.

Найпоширеніші є світлові покажчики поворотів. Такий покажчик складається з електромагнітно-теплового переривника струму, сигнальних ламп у підфарниках, задніх і бічних фонаціях, контрольної лампи на щитку приладів і перемикача. Переривник струму складається з корпуса, всередині якого розміщено сердечник з обмоткою, опору, двох нерухомих, контактів і натягнутої ніхромової струни, що утримує якірець з рухомим контактом, розімкненим у неробочому стані, і додаткового пружного якірця з рухомими контактом. Обмотка сердечника ввімкнена послідовно до ламп покажчика.