Конструкция автомобильных генераторов переменного тока

Типичным генератором переменного тока с контактными кольцами является генератор 37.3701 (рис. 1.10), устанавливаемый на автомобилях ВАЗ-2108 и их модификациях. По габаритным, присоединительным и уста­новочным размерам он взаимозаменяем с генераторами Г221 и Г222, но конструктивно от них отличен. Генератор имеет мощность 750 Вт и рассчи­тан на номинальное напряжение 14 В и номинальный ток 55 А. Ресурс не менее 125 000 км пробега автомобиля, масса без шкива 4,4 кг.

кового замыкания обмотка пропитана лаком, а ротор в сборе для снижения вибрации сбалансирован в двух плоскостях. Обмотка имеет следующие параметры: число витков 420, диаметр медного провода 0,8 мм и сопротив­ление обмотки в холодном состоянии 2,6 Ом.

Крышки генератора 4 и 14 литые, выполнены из алюминиевого сплава. В крышках установлены шарикоподшипники 5 и 16, причем в канавке крышки со стороны контактных колец для предотвращения проворачива-ния наружной обоймы шарикоподшипника установлено резиновое кольцо 6. Крышки имеют вентиляционные окна. Со стороны привода крышка имеет стальной болт 13 крепления натяжной планки генератора и армированную стальную втулку в крепежной лапе генератора. В крепежной лапе со стороны контактных колец вставлена резиновая армированная втулка 1, позволяющая выбирать осевой зазор при креплении генератора на двига­теле. На крышке со стороны контактных колец расположены щеткодержа­тель 7 с двумя щетками, конструктивно объединенный с интегральным регулятором напряжения, выпрямительный блок с тремя дополнительными диодами для обеспечения контроля за работой генератора и зарядом аккумуляторной батареи, помехоподавительный конденсатор 3 емко­стью 2,2 мкф, подсоединенный к генератору с помощью флажкового штекера.

Интегральный регулятор напряжения и конденсатор имеют герметич­ное исполнение. Протяжная вентиляция генератора осуществляется цент­робежным вентилятором 17, насаженным через сегментную шпонку 15 на вал ротора.

Электрическая схема генератора 37.3701 показана на рис. 1.11.

Показатели использования материалов генератора 37.3701 улучшены по сравнению с генераторами Г221 (14 В, 590 Вт) и Г222 (14 В, 660 Вт) за счет совершенствования электромагнитной системы и увеличения тока возбуждения, что позволило получить требуемое повышение мощности практически без увеличения массы и основных размеров генератора.

Для оценки использования ма­териалов генераторов применяют

коэффициент использования ^мак­симальный)

где Ру „ад — максимальная мощность ге­нератора, Вт; С р — масса генератора (без шкива), кг.

Максимальная мощность гене­ратора переменного тока

где 1/н — номинальное выпрямленное напряжение (14; 28 В); /г щах—макси­мальный ток нагрузки генератора.

Рис. 1.11. Электрическая схема генератора

Устройство стартерных аккумуляторных батарей

Аккумуляторная батарея служит для питания стартера и других потребителей электрической энергии при неработающем двигателе и при малых оборотах коленчатого вала. Самую большую нагрузку на аккумуляторную батарею создает стартер, потребляющий ток от 50 до 1000 а, что во много раз превосходит суммарный ток, используемый остальными потребителями. Поэтому автомобильные аккумуляторные батареи называют стартерными. К аккумуляторной батарее предъявляют следующие требования: возможность разряда стартерными токами без значительного снижения напряжения; достаточная емкость при минимальных размерах (емкость—это количество электричества в амперчасах, которое аккумулятор отдает при разряде); прочность и долговечность.

На автомобилях применяют кислотные (свинцовые) аккумуляторные батареи. Батарея состоит из нескольких аккумуляторов. Упрощенный аккумулятор состоит из банки, наполненной электролитом, и двух электродов (пластин). У заряженного кислотного аккумулятора (рис. 134,а) положительная пластина состоит из перекиси свинца (РbO₂), а отрицательная—из губчатого свинца (Рb). Электролитом служит раствор химически чистой (аккумуляторной) серной кислоты H₂SO₄ в дистиллированной воде H₂O.

При разряде аккумулятора происходит превращение химической энергии в электрическую. Под влиянием разрядного тока материал положительной и отрицательной пластин преобразуется в мелкие кристаллы сульфата свинца (сернокислого свинца) —PbS0₄. Плотность электролита при разряде уменьшается. Номинальная э. д. с заряженного аккумулятора составляет 2 в. Для получения напряжения 12 в шесть аккумуляторов соединяют последовательно в батарею. Разряд аккумулятора допускается до напряжения 1,7 в, после чего его необходимо зарядить.

При заряде электрическая энергия источника тока превращается в аккумуляторе в химическую, и реакция между пластинами и электролитом приводит к восстановлению первоначального состава пластин — материал положительной пластины превращается в перекись свинца (РbO₂), а отрицательной—в губчатый свинец (Рb); плотность электролита повышается.

Кислотная стартерная аккумуляторная батарея собирается в баке 8 (рис. 135), разделенном перегородками (по числу аккумуляторов) на несколько отсеков. Каждый аккумулятор состоит из отрицательных пластин 1 серого цвета и положительных пластин 3 коричневого цвета, сепараторов 2, двух выводных штырей 6, крышки 11 и пробки 10. Аккумуляторы соединяются свинцовыми межэлементными перемычками 12. Для того, чтобы аккумулятор обладал большой емкостью при небольших размерах, пластинам придают пористую структуру и в каждом аккумуляторе устанавливают несколько пластин одинаковой полярности, образующих два полублока — положительный и отрицательный. В каждом полублоке пластины соединяют между собой параллельно свинцовой перемычкой (бареткой) 5. Число положительных пластин в полублоке на одну меньше, чем отрицательных. Пластина состоит из предварительно отлитой свинцовой решетки, в которую вмазывается активная масса. Активную массу для отрицательных пластин приготовляют из свинцового порошка и водного раствора серной кислоты, а для положительных пластин — из окислов свинца (свинцовый сурик Рb₃О₄, свинцовый глет РbО) и водного раствора серной кислоты. После заряда (формировки) отрицательные пластины приобретают серый цвет, а положительные — коричневый. Емкость аккумулятора и всей батареи равна емкости одной положительной пластины, умноженной на их число в одном аккумуляторе. Между ребрами 15 на дне бака образуются камеры, в которых собирается шлам (осадок), выпадающий со временем из пластин. Для уменьшения длины батареи разноименные пластины располагают близко друг к другу; чтобы при этом избежать короткого замыкания, между пластинами закладывают сепараторы из микропористого эбонита (минора), микропористой пластмассы (мипласта) или комбинированные. Ребристой стороной сепаратор устанавливают к положительной пластине. Каждый аккумулятор закрывается эбонитовой или пластмассовой крышкой 11 с четырьмя отверстиями; через два крайних отверстия выводят штыри от полублоков, а среднее служит для заливки электролита. Оно закрывается пробкой 10, изготовленной также из эбонита или пластмассы. Для соединения аккумулятора с атмосферой в крышке имеется вентиляционное отверстие 13. В некоторых типах батарей это отверстие отсутствует, тогда вентиляционное отверстие выполняется в пробке. Штыри 6 уплотняют в крышке свинцовыми втулками или резиновыми кольцами. На крайние штыри аккумуляторной батареи наплавляют конические выводные клеммы 7 и 14, на которых закрепляются наконечники проводов. Щели между крышками и баком заливают кислотостойкой мастикой 9. Сверху пластин накладывается эбонитовая сетка 4 для защиты кромок пластин от повреждения при замере уровня электролита.

Аккумуляторные батареи имеют определенную маркировку. Например: 3-СТ-70 ПМС (ГАЗ-51А), 6-СТ-54 ЭМ (ГАЗ-21). Первая цифра указывает число аккумуляторов в батарее; буквы СТ показывают, что батарея стартерная; последнее число — емкость батареи в ампер-часах; первая буква после числа емкости — материал моноблока (П — асфальтопековая пластмасса, Э—эбонит), вторая буква—материал сепаратора (М — мипласт, МС — мипласт, комбинированный со стекловойлоком).

На легковых автомобилях аккумуляторные батареи устанавливают на кронштейне под капотом двигателя, а на грузовых — на кронштейнах сбоку рамы.

16.

1. Система зажигания предназначена для воспламенения горючей смеси от электрической искры. Б. зажигание имеет однопроводную систему соединения источника тока с потребителями. (-) соединен с корпусом ДВС и минусом АКБ. (+) заизолирован.

1. АКБ.

2. выключатель.

3. амперметр.

4. сердечник.

5. первичная обмотка

6. вторичная обмотка.

7. прерыватель.

8. распределитель.

9. катушка зажигания

10. провод высокого напряжения.

11. вольфрамовые контакты.

12. конденсатор.

13. кольцевой магнитопровод.

14. резистор или добавочное сопротивление.

15. полупроводниковый усилитель.

Когда зажигание и контакты прерывателя замкнуты, ток низ. напряжения создает вокруг ее витков плавно вращающееся магнитное поле. Когда вращающийся кулачек разомкнет контакты 11, ток низ. напряжения в 1-ой обмотке 5 прервется, и магнитный поток вокруг нее исчезнет. Исчезающий магнитный поток пересекает витки перв. 5 и втор.-6 обмоток.в перв. катушке индуцируется ЭДС порядка 200-300 В, во втор. обмотке, имеющей значительно большее число витков – 18-20 кВ напряжения во втор. обмотке достаточно, чтобы между электродами свечи создать надежный искровой разряд, зажигающий раб. смесь. Затем вновь происходит замыкание контактов в прерывателе и процесс повторяется. ЭДС самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в перв. обмотке и приводит к искрению м/у контактами 11 прерывателя 7 их окислению и разрушению. Для снижения воздействия ЭДС самоиндукции параллельно контактам 11 включен конденсатор 12, который в период размыкания контакта заряжается током самоиндукции, а затем разряжается в обратном направлении, ускоряет исчезновение тока в цепи низ. напряжения, амагнитного потока в цепи низ. напряжения, поэтому повышается ЭДС втор. цепи и контакты 11 прерывателя 7 предохраняется от обгарания.

Прерыватель служит для размыкания в нужный момент цепи низ. напряжения. Контакты прервут цепь тока низкого напряжения столько раз, сколько ДВС имеет цилиндров.

Распределитель служит для распределения тока выс. напряжения по свечам в соответствии с порядком работы цилиндров.

Свечи зажигания создают искровой разряд для воспламенения в цилиндрах сжатую рабочую смесь.

Корпус – конструктивная сталь. На корпус приваривают электрод из никелевого марганцевого или хромомарганцевого сплава. Изолятор – уронит, борокорунд, хелумин, сеноксол. (U30 кВ). Центральный электрод – хромотитановая сталь 13Х25; хромоникелевый сплав Х20Н80.

Маркировка: М8Т, А11НТ, А17ДВ, А20Д1

М – диаметр резьбы, ввернутой части корпуса А – М14*1,25; М – М18*1,5;

8 – калийное число, тепловые свойства (8, 11, 14, 17, 20, 23, 26);

Н – длина ввернутой части корпуса (Н – 11 мм, Д – 19 мм, нет – 12 мм);

Т – тропический, У – умеренный,

1 – порядковый номер разработки;