MU_k_LR_Elektroobladnannya_ch1

Литература

1.Акимов С.В., Боровских Ю.И., Чижков Ю.П. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988.

2.Бронштейн М.И. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - К., 1989.

3.Ильин М.Н., Тимофеев Ю.Л., Ваняев В.Я. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 1983.

4.Конспект лекций по дисциплине «Электронное и электрическое оборудование автомобилей» для студентов специальности 7.090258 «Автомобили и автомобильное хозяйство». Прилепский Ю.В. Макеевка: ДонГАСА, 2000.- 92 с.

38

Полученные значения плотности привести к значению при t=15oС:

ρ15 = ρизм + 7 10− 4(tизм −15)

где ρизм , tизм – результаты замера плотности (г/см3) и температуры (оС) соответственно.

На основании полученных результатов определяют, сколько необходимо добавить электролита плотностью 1,4 г/см3 для получения необходимого значения плотности электролита в секциях аккумулятора.

1.2.2 Проверка уровня электролита

Уровень электролита контролируется стеклянной трубкой, которую опускают вертикально в заливное отверстие до упора в предохранительный щиток. Затем верхний конец трубки зажимают пальцем и вынимают из аккумулятора. Нормальным считается уровень в пределах 10…15 мм (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Проверка уровня электролита

1.2.3 Диагностика аккумуляторной батареи с помощью нагрузочной вилки

ЛЭ-2

Для измерения напряжения на нагрузочной секции АКБ необходимо на время замера плотно прижать вилку к разноименным полюсам и в течение 5 с. считывать показания измерительного прибора. По полученным значениям сделать заключение о возможности эксплуатации батареи. Напряжение каждого аккумулятора заряженной батареи должно быть 1,7-1,8 В. Если напряжение ниже 1,6В или снижается во время проверки, то значит, что батарея разряжена более чем на 50% или неисправна. Напряжение отдельных аккумуляторов не должно отличаться более чем на 0,2В.

11

1.2.4 Результаты измерений

Результаты замеров и расчетов плотности и напряжения аккумуляторной батареи занести в таблицу 1.3.

Сделать заключение о пригодности батареи и необходимости подзарядки.

Таблица 1.3- Результаты диагностики аккумуляторной батареи

		Един			Значения
Параметры	ицы			параметров по
	измерен				секциям
	ия		1	2	3	4	5	6
Результат замера плотности, ρизм		г/см3
Температура электролита, tизм		оС
Необходимое количество кислоты
плотностью 1.4 г/см3 для доведения		л
плотности до номинальной
Номинальная плотность ρном		г/см3
Электрическое напряжение под		В
нагрузкой Uнагр
Контрольные вопросы

1.Что называется аккумуляторной батареей?

2.Назовите требования, предъявляемые к аккумуляторной батарее.

3.Из чего состоит аккумуляторная батарея?

4.Назовите возможные способы зарядки стартерных АКБ.

5.Чем вызывается явление саморазряда?

6.Перечислите основные неисправности АКБ.

7.Назовите признаки сульфатации и возможные способы ее устранения.

8.Дайте расшифровку условного обозначения (предложенного преподавателем) аккумуляторной батареи.

9.Сущность и преимущества зарядки при постоянном напряжении.

10.Сущность и преимущества зарядки постоянным током.

11.Чем объясняется повышенный разряд батареи при пуске двигателя?

12.Назовите основные операции, проводимые при ТО аккумуляторной батареи.

13.Приведите реакции, протекающие в аккумуляторе при зарядке и разрядке.

14.От чего зависит плотность электролита?

15.Как осуществляют зарядку новой аккумуляторной батареи?

16.Почему повторный запуск стартера возможно осуществлять только через 15-20 сек. после предыдущего неудачного запуска двигателя?

12

Контрольные вопросы

1.Что включает в себя система пуска автомобиля?

2.Назначение системы пуска.

3.Требования, предъявляемые к системе пуска.

4.Виды механизмов привода стартера и их преимущества.

5.Принцип действия муфты свободного хода.

6.Какие вы знаете средства, облегчающие пуск двигателя в зимнее время?

7.В чем заключается техническое обслуживание стартера?

8.Как осуществляется испытание стартера?

9.Назовите основные неисправности стартеров и способы их устранения.

10.Какие возможные способы защиты стартера от разноса после пуска двигателя?

11.Как осуществляется регулировка стартера?

12.Назовите элементы стартера, обеспечивающие плавное вхождение в зацепление ведущей шестерни.

13.От чего зависит мощность стартера?

14.При вращении стартера двигатель не запускается. Назовите возможные причины и способы устранения.

15.При повороте ключа в замке зажигания стартер не вращается. Укажите возможные причины.

37

вала шлифовальной шкуркой, а винтовые шлицы смазать консистентной смазкой ЦИАТИМ-201 или -202.

После ремонта стартера с его разборкой производится регулировка тягового реле и проверка работы стартера в режимах холостого хода и полного торможения на специальных стендах.

Для испытания стартера на холостом ходу его устанавливают на специальный стенд типа ELKON U400 или аналогичный, либо, при отсутствии такового, зажимают в тисках. К стартеру подключают АКБ. В схему включают амперметр с шунтом для замера тока до 600А и более, в зависимости от мощности стартера, а также вольтметр. Испытания в режиме холостого хода позволяют судить о качестве механической сборки стартера. При этом замеряют скорость вращения и ток, потребляемый стартером. Пониженная скорость вращения и увеличенный ток (по сравнению с техническими условиями) указывают на электрические или механические неисправности в результате некачественной сборки, межвитковое замыкание обмотки якоря или замыкание ее на массу. Пониженная частота вращения якоря при нормальном напряжении и малом потребляемом токе указывает на ненадежный контакт соединений проводов и недостаточное усилие прижима пружин щеток.

При испытании под нагрузкой шестерня стартера вводится в

зацепление с заторможенным зубчатым венцом стенда. В случае отсутствия стенда для измерения крутящего момента на шестерню стартера надевают зажимное приспособление с рычагом, связанным с динамометром. Во избежание перегрева и повреждения обмотки включения стартера при испытании ограничивается временем 4-5 с. Тормозной момент определяется произведением длины рычага на показания динамометра (крутящий момент лежит в пределах от 12 до 20 Нм и более). Увеличение потребляемого тока с уменьшением тормозного момента указывает на неисправность в обмотках якоря или возбуждения. Падение тормозного момента и потребляемого тока ниже номинального значения происходит по причине нарушения контактов во внутренних соединениях стартера или ослабления усилия прижатия щеток к коллектору. При этом резкое падение напряжения в цепи говорит о неисправности или чрезмерном разряде аккумуляторной батареи. Если при проведении испытаний якорь стартера проворачивается в момент заторможенного состояния шестерни, происходит пробуксовка муфты свободного хода и она подлежит замене.

3.4Выполнение работы

3.4.1Привести принципиальную схему системы пуска автомобиля в соответствии с заданием (таблица Б.1).

3.4.2.Привести таблицу устранения неисправностей системы пуска.

3.4.3Составить алгоритм устранения неисправности в соответствии с заданием (таблица Б.3).

36

Лабораторная работа № 2

Генератор

Цель работы изучить устройство, принципы функционирования генераторов

игенераторных установок, освоить методы их диагностики

испособы устранения неисправностей

2.1Основные сведения о системе электроснабжения автомобиля

Система электроснабжения предназначена для питания электрической энергией и поддержания постоянства напряжения в бортовой сети электрооборудования автомобиля. Источниками электрической энергии на автомобиле являются генератор и аккумуляторная батарея, включенные параллельно. Регулирование напряжения и тока генератора в заданных пределах осуществляется регулятором напряжения.

Генератор является основным источником электрической энергии на автомобиле и тракторе, обеспечивающим питание потребителей и заряд аккумуляторных батарей при работающем двигателе.

На современных автомобилях и тракторах применяются генераторы как постоянного, так и переменного тока.

Основными технико – экономическими преимуществами генераторов переменного тока перед генераторами постоянного тока являются: уменьшение в 1.8…2.5 раза массы генератора при той же мощности и примерно в 3 раза расхода меди; большая максимальная мощность при равных габаритах; меньшее значение начальных частот вращения и обеспечение более высокой степени заряженности аккумуляторных батарей; значительное упрощение схемы и конструкции регулирующего устройства вследствие исключения из него элемента ограничения тока и реле обратного тока; уменьшение стоимости эксплуатационных затрат в связи с большей надежностью работы и повышенным сроком службы.

Генераторы постоянного тока.

В типовом автомобильном генераторе постоянного тока корпус изготовлен из полосовой малоуглеродистой стали, применение которой обеспечивает возможность самовозбуждение генератора. Плоская заготовка свертывается в цилиндр, а шов заваривается. Полюсы или штампуются, или изготавливаются из цилиндрической заготовки холодной осадкой и закрепляются в корпусе винтами. Крышки отливаются из чугуна или алюминиевого сплава. Сердечник якоря представляет собой набор штампованных из электротехнической стали пластин, напрессованных на рифленый вал.

13

1 — вентиляционные окна; 2—шкив с лопастями вентилятора; 3 и 6— передняя и задняя крышки; 4 — якорь; 5 — корпус

Рисунок 2.1 - Автомобильный генератор постоянного тока

Для лучшего охлаждения обмотки якоря на шкиве сделаны лопасти, которые создают поток воздуха, проходящего через корпус генератора.

Тракторные генераторы массового типа представляют собой автомобильные генераторы, но без вентиляторов и вентиляционных отверстий в крышках. Этим обеспечивается возможность работы в условиях сильной запыленности воздуха.

Начальная частота вращения при мощности 225 Вт достигает 2200 об/мин. Масса генератора при этом уменьшается примерно в 2 раза.

Удельная мощность автомобильных генераторов постоянного тока достигает 30…40 Вт/кг и выше до 120 Вт/кг. Дальнейшее увеличение мощности генератора может быть достигнуто при увеличении его допустимой рабочей температуры. Применение новых изоляционных материалов (винифлексовая эмаль, листовые материалы на основе асбеста, электронит вместо прессшпана из фибры, тунговый лак для пропитки якоря и др.) позволяет повысить допустимую рабочую температуру генератора до 160 °С. При этом у генератора постоянного тока, мощность которого при обычнойизоляции

достигало 350 Вт, в случае применения указанной теплостойкой изоляции может быть увеличена до 450 ВТ.

14

Рисунок 3.4 - Проверка	Рисунок 3.5 - Проверка
изолированных щеткодержателей	катушек возбуждения стартера на
стартера на короткое замыкание с	короткое замыкание с корпусом
корпусом

Рисунок 3.6 - Проверка обмотки якоря стартера на короткое замыкание с магнитопроводом

Особое внимание следует обратить на состояние щеток и коллектора. В случае загрязнения или незначительного обгорания коллектор нужно зачистить мелкой шлифовальной шкуркой зернистостью 80 или 100. Необходимо проверить состояние щеток, которые не должны иметь сколов, и высота их должна быть не менее 10 мм. В противном случае щетки необходимо заменить.

Заедание подвижных деталей привода на валу якоря происходит вследствие загрязнения шлицев и образования налета на поверхности вала.

При проверке перемещают рукой шестерню с муфтой по шлицам вала к переднему подшипнику. Такое перемещение должно происходить без заеданий. В противном случае привод необходимо разобрать, удалить налет с

35

замыкания является разрушение изоляционных пластин, с помощью которых щеткодержатель крепится к крышке. Если вы не можете самостоятельно изготовить и заменить такую пластину, стартер придется сдавать в ремонт в мастерскую или покупать новый.

1 и 2 — регулировочные винты; А и Б — регулируемые зазоры

Рисунок 3.3 - Проверка и регулирование момента включения стартерам

Замыкание обмоток возбуждения и якоря на корпус происходит при механическом или тепловом разрушении изоляции проводов. Замыкание обмотки возбуждения проверяют с помощью тестера, настроенного на режим измерения сопротивления. При этом одним щупом мы касаемся корпуса стартера, другим вывода обмотки возбуждения (рисунок 3.5). Суждение о наличии или отсутствии замыкания выносится так же, как и в предыдущем случае. В случае замыкания обмотки возбуждения на корпус уменьшаются крутящий момент и мощность электродвигателя стартера, он начинает сильно нагреваться. Катушки возбуждения с поврежденной изоляцией заменяют на исправные.

В случае замыкания обмотки якоря на "массу" якорь вращаться не будет. Проверить обмотки можно аналогично тому, как мы проверяли обмотки возбуждения, если одним щупом тестера коснуться любой пластинки коллектора, а другим — сердечника или вала якоря (рисунок 3.6), далее — аналогично предыдущим случаям. Якорь с поврежденной изоляцией обмотки заменяется.

Междувитковое замыкание в обмотках возникает вследствие теплового разрушения изоляции. При этом снижается крутящий момент и падает частота вращения якоря стартера. Междувитковое замыкание в обмотках лучше всего определять с помощью специальных приборов, например, Э236.

34

Генераторы переменного тока.

В автотракторном электрооборудовании применяют два типа генераторов переменного тока: генераторы с возбуждением от постоянных магнитов и генераторы с электромагнитным возбуждением. По принципу действия эти генераторы являются синхронными, работающими с переменной частотой вращения ротора.

Генераторы с постоянными магнитами до сих пор устанавливались главным образом на тракторах. В связи с появлением новых высококачественных магнитных сплавов возникает реальная возможность применения генераторов переменного тока с постоянными магнитами на автомобилях.

Генераторы с постоянными магнитами имеют ряд преимуществ по сравнению с генераторами, имеющими электромагнитное возбуждение – высокая надежность, простота конструкции, отсутствие вращающейся обмотки на роторе, высокий к. п. д., меньший нагрев, низкий уровень создаваемых радиопомех.

Рисунок 2.2 - Генератор переменного тока с электромагнитным возбуждением

Однако с указанными преимуществами генераторы переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов имеют и недостатки. К ним следует отнести трудности регулирования напряжения, низкий предел мощности, повышенную стоимость в производстве и несколько большую массу.

Кроме того, у генераторов переменного тока с постоянными магнитами величина магнитного потока сильно зависит от качества плавки и металла

15

магнита.

Конструктивная упрощенная схема генератора переменного тока с электромагнитным возбуждением показана на рисунок 2.2.

Генератор имеет следующие основные конструктивные элементы: неподвижный статор 1, набранный из пластин электротехнической стали; обмотку статора 2 ; вращающийся ротор с клювообразными полюсами 9 и расположенную между ними втулку 15; обмотку возбуждения 8, выводы которой припаяны к двум изолированным от вала и друг от друга медным контактным кольцам 13; крышку со стороны привода 3 и крышку со стороны контактных колец 10, выполненные из алюминиевого сплава, в которых установлены шарикоподшипники 5 и 11 с двухсторонним резиновым уплотнителем и одноразовой закладкой смазки на весь срок службы. Крышки имеют вентиляционные отверстия и крепежные лапы для крепления генератора на двигателе.

В крышке со стороны контактных колец установлен пластмассовый щеткодержатель 14 с двумя прямоугольными медно – графитовыми щетками 12 и выпрямительный блок 7. При помощи крыльчатки 6 создается протяжная вентиляция для охлаждения генератора. Привод генератора осуществляется при помощи шкива 14.

В автомобильных генераторах наибольшее применение нашли трехфазные мостовые двухполупериодные схемы выпрямления. Трехфазная мостовая схема (рисунок 2.3) выпрямления относительно небольшие пульсации выпрямленного напряжения, что является одним из важных требований к автомобильным генераторам в связи с широким применением электроники на автомобиле.

RÍ

Рисунок 2.3 -. Мостовая трехфазная схема выпрямления.

К выпрямителю подается линейное напряжение генератора. Выпрямленное напряжение пульсирует с частотой, в 6 раз большей частоты переменного напряжения генератора. В итоге получаем, например, при среднем значении выпрямленного напряжения 14 В пульсация равна 1.95 В. При этом максимальное значение выпрямленного напряжения равно 14.65 В, а минимальное – 12.7 В.

Диоды выпрямителя не являются идеальными ключами и форма кривой напряжения отлична от синусоиды. Поэтому в реальных условиях значения выпрямленного тока и напряжения будут отличаться от теоретических.

16

током, и стартер опять включается. В результате таких повторяющихся включений и выключений привода будут слышны характерные частые и резкие удары.

Обрыв обмоток проверяют подключением проверяемой обмотки к аккумуляторной батарее либо к другому источнику постоянного тока, имеющему напряжение 12 В и силу тока не менее 5 А.

При проверке обмоток тягового реле от него отключают клемму провода от электродвигателя. Для проверки втягивающей обмотки проводники от источника тока подключают к клеммам реле. При исправной обмотке якорь реле должен резко втянуться. Для проверки удерживающей обмотки один провод от источника подсоединяют к корпусу, а другой — к клемме реле. При исправной обмотке якорь будет мягко втягиваться в реле.

Окисление и подгорание поверхностей контактных болтов тягового реле возникают в результате сильного искрообразования в момент размыкания и замыкания с контактным диском. Из-за окисления контактных поверхностей увеличивается сопротивление цепи, вследствие чего уменьшаются сила тока и мощность электродвигателя. При этом снижается частота вращения коленчатого вала двигателя при его пуске или коленчатый вал не вращается совсем.

Подгоревшие контакты тягового реле стартера следует зачистить шлифовальной шкуркой со стеклянным покрытием или плоским бархатным напильником так, чтобы обеспечивалось соприкосновение по всей поверхности с контактным диском. Если головки контактных болтов в местах соприкосновения с диском имеют большой износ, их следует повернуть на 180°.

Теперь займемся регулировкой привода стартера. Для этого сначала винтом 1 (рисунок 3.3), устанавливают шестерню привода в исходное положение. При этом с помощью железной линейки и штангенциркуля необходимо замерить расстояние Б между торцом шестерни и плоскостью фланца крышки. Это расстояние должно находиться в пределах 32—34 мм. Затем надо проверить расстояние А между торцом шестерни и упорным кольцом в момент замыкания контактов тягового реле. Это расстояние должно быть в пределах 3—5 мм. Для его измерения следует снять крышку, закрывающую якорь тягового реле, нажатием на якорь переместить его до упора контактного диска в клеммы тягового реле. Регулируют расстояние А с помощью винта 2, ввернутого в якорь тягового реле.

Чтобы проверить замыкание щеткодержателей с корпусом, необходимо снять заднюю крышку стартера вместе со щетками. Проверять замыкание щеткодержателей будем с помощью тестера, настроенного на режим измерения сопротивлений, при этом одним щупом мы касаемся "массы", а другим поочередно изолированных от "массы" щеткодержателей (рисунок 3.4). Если замыкания нет, прибор покажет бесконечное сопротивление (если он стрелочного типа) или никак не отреагирует на касание щупами указанных поверхностей (если тестер цифровой). В противном случае, если щеткодержатели замкнули на "массу", прибор в любом исполнении покажет сопротивление, равное нулю. Одной из возможных причин короткого

33

стартера); проверку работы механизма привода.

3.3 Ремонт стартера

Стартеры во время эксплуатации подвержены большим нагрузкам и располагаются на автомобиле в таком месте, где они подвергаются воздействию пыли, влаги, грязи и масла, что способствует разрушению изоляции электродвигателя и поломкам механизма привода.

Наиболее часто встречаются следующие неисправности: износ подшипников якоря электродвигателя стартера; замасливание, износ щеток и коллектора; замыкание щеткодержателей с корпусом; ослабление пружин щеткодержателей; замыкание обмоток на корпус; междувитковые замыкания в обмотках; обрыв обмоток; заедание подвижных деталей привода стартера; пробуксовка, заклинивание муфты свободного хода; обрыв обмоток тягового реле стартера; нарушение регулировки реле включения и привода стартера. В случае появления указанных неисправностей стартер необходимо снять с двигателя и отремонтировать. Для проведения ремонта, кроме привычного набора гаечных ключей, линейки, штангенциркуля, отверток и молотка, понадобится еще весьма распространенный в быту прибор для измерения напряжения, силы тока и сопротивлений, который обычно называют тестером. Работать со стартером значительно удобнее, если разместить его на призме.

После очистки стартера от грязи необходимо снять ленту в задней части корпуса, закрывающую щеточный узел. Сначала надо проверить подвижность щеток в щеткодержателях, для чего приподнимают крючком пружину, и, слегка дергая за канатик щетки, перемещают ее в щеткодержателе. Щетки должны перемещаться легко, без заедания.

Ослабление пружин щеткодержателей бывает при продолжительных включениях стартера, когда происходит перегрев щеткодержателей. При такой неисправности уменьшается усилие прижима щеток к коллектору и снижается сила тока в цепи электродвигателя.

Измеряют усилие давления пружины на щетки динамометром. Для этого необходимо приподнять щетку и проложить между ней и коллектором полоску тонкой бумаги. Затем надо крючком динамометра зацепить за пружину и, расположив динамометр вдоль оси щетки, приподнять ее до освобождения бумажной полоски. В этот момент снимают показания динамометра. Номинальное усилие прижатия для стартеров, например модели СТ117А, составляет 1,2—1,5 кг. В случае уменьшения этого усилия на 25 % и больше необходимо либо заменить пружину, либо увеличить усилие давления путем подгибания кронштейна подвески пружины.

Обрыв обмоток тягового реле возникает в местах пайки концов обмоток к клеммам реле. В случае обрыва втягивающей обмотки тяговое реле не будет срабатывать. При обрыве удерживающей обмотки втягивающая обмотка обеспечивает включение цепи стартера, но в момент замыкания контактного диска с торцами клемм эта обмотка закорачивается, а возвратная пружина выключает стартер. В этот момент втягивающая обмотка вновь напитывается

32

Реле – регуляторы.

Независимо от типа генератора в системе электроснабжения необходим регулирующий элемент.

Отклонение напряжения в бортовой сети автомобиля не должно превышать 3%. Колебание напряжения в пределах 5% от расчетного значения приводит к изменению светового потока на 20%, и срок службы ламп сокращается в 2 раза. Повышение регулируемого напряжения на 10…12 % приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи в 2…2.5 раза.

Поддержание постоянного напряжения при увеличении частоты вращения ротора генератора возможна лишь при уменьшении магнитного потока. Уменьшения тока возбуждения, а следовательно, и магнитного потока можно добиться закорачиванием обмотки возбуждения, прерыванием цепи возбуждения или включением последовательно с обмоткой возбуждения добавочного резистора.

ÐÎÒ	ÎÒ				ÐÍ
L1			L3	R2
					L5
L2			L4
R1					R3
RÄ		Ã			ÎÂ

Рисунок 2.4 - Принципиальная схема реле – регулятора электромагнитного типа

На рисунке 2.4. приведена типовая схема электроснабжения автомобилей с использованием электромагнитных регуляторов. Такая схема использовалась в устаревших моделях автомобилей, оснащенных генераторами постоянного тока. Такие реле - регуляторы включают в себя реле обратного тока, ограничитель тока и регулятор напряжения. Схема функционирует следующим образом. Реле обратного тока (реле I) автоматически включает генератор в сеть за счет магнитного потока, создаваемого шунтовой обмоткой L1, когда напряжение достигнет уровня, установленного при регулировке (выше напряжения АКБ). При этом контакты реле замыкаются, генератор включается в цепь, а магнитные потоки шунтовой L1 и сериесной L2 обмоток совпадают. При снижении оборотов двигателя , а, следовательно, и генератора, напряжение его снижается ниже напряжения АКБ, магнитный поток сериесной обмотки L2 меняет направление, притягивающее усилие

17

магнитного поля уменьшается, и возвратная пружина размыкает контакт. Регулятор напряжения (реле III) вибрационного типа. При достижении

генератором верхнего допустимого предела напряжения, ток в обмотке L5 создает поток, достаточный для размыкания контакта и включения последовательно с обмоткой возбуждения сопротивления R1 и R3 . В результате ток в обмотке возбуждения снижается, что вызывает уменьшение напряжения генератора. Это вызывает замыкание контакта реле III, и циклы размыкания – замыкания повторяются.

Ограничитель тока (реле II) работает аналогично регулятору напряжения в вибрационном режиме, включая (при больших оборотах) и закорачивая (при малых оборотах) сопротивление R2 , включенное последовательно с обмоткой возбуждения генератора.

В настоящее время автомобильный транспорт комплектуется генераторами переменного тока, в основном с электронным регулятором напряжения. Генераторы переменного тока являются самоограничивающимися по максимальному току, в результате чего необходимость в дополнительном ограничители тока отсутствует. Роль реле обратного тока выполняет полупроводниковый выпрямитель, встроенный в корпус генератора. В связи с этим, остается только регулировка напряжения.

	VT1	VT2	R1
RÄ
			VD3
ÎÂ	R2		R3

Рисунок 2.5 - принципиальная схема регулятора напряжения электронного (бесконтактного) типа.

В цепь обмотки возбуждения в электронных регуляторах напряжения включается транзистор (рисунок 2.5), работающий в режиме ключа. Функцию чувствительного элемента выполняет стабилитрон VD3. Задающими элементами являются резисторы R2 и R3.

При напряжении генератора ниже регулируемого стабилитрон VD 3 закрыт, закрыт транзистор VT 2, а транзистор VT 1 открыт. Сопротивление цепи возбуждения минимально и с увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора увеличивается. При напряжении генератора выше регулируемого стабилитрон пробивается, VT 2 открывается, что приводит к закрытию VT 1, так как на его базу подается положительный потенциал. В цепи возбуждения включается добавочный резистор, и напряжение генератора падает. Уменьшение напряжения вызывает запирание

18

впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости, имеющей компоненты с низкой температурой самовоспламенения. Ее применение облегчает воспламенение топлива и повышает эффективность его сгорания. Разработаны также и выпускаются средства подогрева аккумуляторных батарей.

В отечественной практике применяются пусковые легковоспламеняющиеся жидкости «Арктика» для карбюраторных двигателей и «Холод – 40» для дизелей. Пусковая жидкость впрыскивается в трубопровод или патрубок воздушного фильтра.

Применение данных средств облегчения пуска в сочетании с применением маловязких масел, зимних сортов топлива, аккумуляторных батарей с улучшенными стартерными характеристиками обеспечивает пуск холодных двигателей при температурах до – 30 °С. Пуск двигателя при более низких температурах можно осуществлять путем их предпускового подогрева. При этом подогревается картерное масло, в результате чего снижается его вязкость и обеспечивается прокачиваемость масла по системе смазки, вследствие чего уменьшается износ, момент сопротивления и возрастает частота вращения коленчатого вала при пуске.

Промышленностью выпускается много типов предпусковых подогревателей. Они работают на том же топливе, что и двигатель. Время подготовки двигателя к принятию нагрузки (разогрев, пуск и прогрев в режиме холостого хода) с применением предпускового подогревателя и подогрева аккумуляторной батареи при температуре – 60 °С не должно превышать 45 мин.

3.2Техническое обслуживание и диагностика стартера

Впроцессе эксплуатации необходимо периодически проверять надежность крепления стартера, а также наконечников проводов к клеммам тягового реле стартера и надежность их электрического контакта. В связи с потреблением стартером большого электрического тока даже незначительные переходные сопротивления в его цепи приводят к падению напряжения и к снижению мощности стартера. Стартеры обладают достаточно высокой эксплуатационной надежностью и поэтому не требуют частого технического обслуживания и регулировок. Рекомендуется при ТО – 2 проверять состояние силовых контактов стартерной цепи (крепления наконечников проводов к выводам тягового реле, реле включения, контакты аккумуляторной батареи).

Техническое обслуживание стартера рекомендуется проводить перед зимней эксплуатацией примерно через 40 тыс. км при снятии его с автомобиля. При этом осуществляются следующие операции: внешний осмотр, проверка осевого зазора вала якоря и подвижность щеток в щеткодержателях; проверка и при необходимости зачистка мелкозернистой шкуркой коллекторов якоря (при сильном подгорании или значительном износе коллектора его протачивают); контроль высоты щеток (если она меньше допустимой, то их заменяют); контроль динамометром давления щеточных пружин (оно должно составлять 10-20 Н в зависимости от типа

31

каждого двигателя и заданных условий пуска существуют оптимальные передаточные числа. Однако при безредукторной передаче величина Uдс может быть не более 16, что ограничивается условиями механической прочности ведущей шестерни стартера.

С другой стороны, увеличение передаточного числа позволяет уменьшить размеры и соответственно массу электродвигателя стартера. Последние годы одним из главных направлений совершенствования систем пуска является уменьшение массы активных материалов. При этом, помимо использования таких известных методов, как замена медных проводов обмоток на более легкие алюминиевые и уменьшение габаритов за счет применения изоляции более высокого класса нагревостойкости, все более широко стали применяться высокооборотные малогабаритные стартерные электродвигатели с встроенным редуктором.

В конструкциях стартеров с редуктором между ротором электродвигателя и шестерней, сидящей на выходном валу стартера, встраивается редуктор, понижающий частоту вращения в 3…4 раза. При этом частота вращения электродвигателя может быть повышена до 15000…20000 мин –1 в режиме холостого хода. Блок электродвигателя представляет собой механизм с малыми размерами, высокой частотой вращения и низким моментом.

Конструктивно редукторы могут быть выполнены простыми рядными с внешним и внутренним зацеплением, а также планетарными.

Особенностями конструкций стартеров с редукторами являются следующие: малые размеры и масса электродвигателя; уменьшение нагрузки на АКБ при пуске ДВС в связи с применением электродвигателя с малым моментом; повышение возможности пуска двигателя при низких температурах; снижение выходной мощности при малых нагрузках; более тяжелые условия работы муфты свободного хода. Повышенный шум из - за высокой частоты вращения электродвигателя и наличия редуктора; тяжелые условия работы щеточно–коллекторного узла электродвигателя в связи с большой скоростью коммутации.

Средства облегчения пуска двигателей.

При температурах пуска карбюраторных и дизельных двигателей – 30 °С должны применяться устройства для облегчения пуска холодного двигателя, а при температурах – 40 °С и ниже должна применяться система предпускового подогрева.

Наибольшее количество устройств, облегчающих пуск холодного двигателя, предназначено для дизелей. К ним можно отнести устройства:

а) повышающие температуру в конце такта сжатия (свечи подогрева и электрофакельный подогрев впускного воздуха); б) обеспечивающее калоризаторное воспламенение впрыснутого в цилиндры топлива (свечи накаливания);

в) обеспечивающие подачу в цилиндры двигателей легковоспламеняющейся жидкости.

Для бензиновых двигателей выпускаются устройства для 30

стабилитрона, закрытие транзистора VT 2 и открытие транзистора VT1. Этот процесс повторяется с большой частотой, в результате напряжение генератора колеблется около регулируемого напряжения.

Электронные регуляторы обладают более высокой надежностью и стабильностью регулируемого напряжения, чем электромагнитные. Недостатком таких устройств является сложность изменения в условиях эксплуатации величины регулируемого напряжения.

2.2 Проверка генератора

Техническое обслуживание генератора заключается в проверке и при необходимости в регулировке натяжения ремня привода вентилятора и генератора, проверке крепления генератора к двигателю, проводов на зажимах генератора и регулятора, очистке от загрязнения и пыли генератора и регулятора, удалении с помощью шинного насоса пыли, накопившейся внутри генератора, подтягивании гайки крепления шкива и стяжных винтов крышек генератора, проверке состояния щеток и зачистке контактных колец. Щетки должны прилегать к контактным коллекторным кольцам всей поверхностью. В щеткодержателе они должны перемещаться свободно, без заеданий. Незначительно загрязненные щеткодержатель, щетки и контактные кольца протереть тканью, смоченной в бензине. Сильно загрязненные кольца с небольшим подгоранием и мелкими шероховатостями поверхности зачистить (при снятом щеткодержателе) шлифовальной шкуркой зернистостью 80-100, вращая ротор от руки. Для продления срока службы подшипников генератора их необходимо периодически промывать и смазывать.

Исправность генератора оценивается проверкой минимальной частоты вращения его ротора при достижении номинального напряжения ( 12,5 В ) во время работы генератора как на холостом ходу так и под нагрузкой. Кроме того определяется значение регулируемого напряжения при различных частотах вращения якоря и нагрузках в системе электрооборудования.

Проверка проводится на стенде с приводом, обеспечивающим возможность плавного изменения частоты вращения в пределах от 0 до 5000 мин-1. Для измерения параметров необходимы: вольтметр и амперметр постоянного тока; тахометр, позволяющий измерить частоту вращения ротора генератора в указанных пределах, нагрузочный реостат на ток до 60 А.

В эксплуатации с достаточной точностью регулируемое напряжение генератора можно проверить непосредственно на автомобиле. Для этого, соблюдая полярность, к клемме «+» генератора и массе автомобиля подключается вольтметр. По показаниям тахометра устанавливается частота вращения коленвала двигателя, равная 2000 об/мин, и включаются потребители энергии (дальний свет фар, отопитель габаритный свет).По показаниям вольтметра определяется регулируемое напряжение в системе электрооборудования, которое должно быть в пределах 13,7-14,4 В.

При нарушении регулируемого напряжения дефектный регулятор напряжения подлежит регулировке или замене.

19

Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро проверить исправность генератора и определить характер повреждения.

Для проверки необходимо вращать ротор генератора с частотой 15002000 об/мин, подавая ток на обмотку возбуждения от АКБ. При исправных вентилях выпрямительного блока и обмотки статора диаграмма выпрямленного напряжения имеет пилообразную форму с равномерными зубцами. Если имеется короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока (вентиль пробит) или произошел обрыв в цепи вентиля выпрямительного блока (обмотке статора), форма кривой резко меняется: нарушается равномерность зубцов и появляются глубокие впадины.

Обрыв в вентилях без разборки генератора можно определить только косвенно при проверке генератора на стенде, по значительному снижению (на 20-30 %)отдаваемого тока по сравнению с номинальным.

Если обмотки генератора исправны, а в вентилях нет короткого замыкания, то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.

После тщательной очистки деталей следует замерить омметром сопротивление фазных обмоток статора. При исправной статорной обмотке разница сопротивлений обмоток всех фаз не должна превышать 10%.

2.3 Ремонт генератора

Надежность работы генератора в значительной степени зависит от качества его обслуживания в эксплуатации. Прежде всего генератор необходимо содержать в чистоте, систематически следить за его исправностью по показаниям вольтметра на панели приборов и немедленно устранять причины замеченных нарушений в работе.

Необходимо иметь в виду, что при работе исправного генератора стрелка вольтметра должна находиться в зоне 12 В шкалы прибора. Если после пуска двигателя и увеличения частоты вращения коленчатого вала стрелка вольтметра не отклоняется вправо, то зарядный ток в цепи отсутствует и электроснабжение осуществляется только от аккумуляторной батареи. Дальнейшая эксплуатация в таком режиме недопустима, так как возможен полный разряд аккумулятора.

Медленное отклонение стрелки с запаздыванием во времени относительно увеличения частоты вращения коленчатого вала свидетельствует о пробуксовке приводного ремня, что также приводит к нарушению заряда аккумуляторной батареи и, кроме того, к нарушениям в работе насоса системы охлаждения (если он приводится тем же ремнем) и перегреву двигателя. В этом случае необходимо отрегулировать натяжение ремня.

Неисправности генераторов возникают в случае нарушения правил их эксплуатации, которые заключаются в следующем:

• следует строго соблюдать полярность подключения генератора. Ошибочное обратное подключение вызовет прохождение тока повышенной

20

1 – включатель зажигания 2-реле-регулятор; 3 - дополнительное реле; 4 - аккумуляторная батарея- 5 — электромагнитное тяговое реле стартера; 6 — удерживающая обмотка, 7 — втягивающая обмотка; 8 - привод стартера; 9 - стартер; 10 - амперметр;11генератор

Рисунок 3.2 - Схема включения стартера:

Механизм привода предназначен для соединения вала стартера с маховиком только на период пуска и разъединения его сразу после пуска двигателя.

Приводы различают в зависимости от конструкции и принципа действия:

а) инерционный привод (ввод и вывод шестерни из зацепления с венцом маховика происходит автоматически); б) электромагнитный привод (ввод шестерни в зацепление принудительный, а вывод автоматический);

в) привод с механическим включением (ввод и вывод шестерни происходит принудительно).

Приводные механизмы электростартеров с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые фрикционные и храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу ДВС во время пуска и , работая в режиме обгона , автоматически разъединяют стартер и ДВС после пуска.

Наибольшее распространение получили приводные механизмы с роликовыми муфтами свободного хода, в которых заклинивание роликов происходит благодаря возникновению сил трения в сопряженных деталях.

Параметром, определяющим рациональное согласование мощностной характеристики электропускового устройства с пусковыми характеристиками ДВС, является передаточное число привода Uдс от стартера к двигателю. Для

29