Электрооборудование автомобилей (предмет - Электротехника)..

Вступление.
Электрооборудование автомобиля представляет собой сложный ком-плекс взаимосвязанный электротехнических и электронных систем, приборов и устройств, обеспечивающих надежное функционирование двигателя, трансмиссии и ходовой части, безопасность движения, автоматизацию рабо-чих процессов автомобиля и комфортные условия для водителя и пассажи-ров.
В систему электроснабжения входят генераторная установка и аккуму-ляторная батарея. К системе электростартерного пуска относят аккумулятор-ную батарею, электростартер, реле управления (дополнительныё реле и реле блокировки) и электротехнические устройства для облегчения пуска двига-теля. Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей смеси в ци-линдрах бензинового двигателя искрой высокого напряжения, возникающей между электродами свечи зажигания. Помимо свечей, к системе зажигания относятся катушка зажигания, прерыватель-распределитель, датчик-распределитель, транзисторный коммутатор, добавочный резистор, высоко-вольтные провода, наконечники и т.д. Система освещения и световой сигна-лизации объединяет осветительные приборы (фары головного освещения), светосигнальные фонари (габаритные огни, указатели поворота, стоп-сигналы; фонари заднего хода и др.) и различные реле управления ими. Сис-тема информации и контроля включает в себя датчики и указатели давления, температуры, уровня топлива в баке, спидометр, тахометр, сигнальные (кон-трольные) лампы и пр. Электропривод находит все большее применение в системах стеклоочистки, отопления, вентиляции, предпускового подогрева двигателя, подъема и опускания антенны, блокировки дверей и в стеклоподъ-емниках. Используется разнообразная коммутационная и защитная аппарату-ра: выключатели, переключатели, реле различного назначения, контакторы, предохранители и блоки предохранителей, соединительные панели и разъем-ные соединения. Развитие электрооборудования автомобилей тесно связано с широким применением электроники и микропроцессоров, обеспечивающих автоматизацию и оптимизацию рабочих процессов, большую безопасность движения, снижение токсичности отработавших газов и улучшение условий работы водителей.
Количество и мощность потребителей электроэнергии на автомобилях постоянно увеличиваются. Соответственно, возрастает мощность источников электрической энергии. На смену прежнему электрооборудованию приходят новые, более сложные по конструкции и схемным решениям электрические и электронные изделия и системы. От технического состояния электрообору-дования во многом зависит эксплуатационная надежность и производитель-ность автомобиля.

1. Устройство автомобильного генератора переменного тока со встроенным выпрямителем.
Генератор переменного тока различных типов имеют незначительные конструк¬тивные отличия между собой. Но все генераторы представляют со-бой трехфазную элек¬трическую машину, которая состоит из статора, ротора, передней и задней крышек, вен¬тилятора и приводного шкива 5 (рис. 1). Крышки и статор стянуты в единое целое стяж¬ным болтом.
Статор 1 представляет собой электромагнит. Он собран из стальных пластин, изо¬лированных друг от друга лаком для уменьшения вихревых то-ков. На внутренней поверх¬ности статора кренится трехфазная обмотка, кото-рая укладывается в пазы. Их всего 18, и они расположены равномерно по ок-ружности. В каждой фазе имеется 6 катушек, соеди¬ненных последовательно. Фазовые обмотки статора соединены звездой: начала обмоток соединены вместе, а их концы присоединены к трем зажимам выпрямительного блока 12.
Ротор 3 состоит из двух клювообразных стальных наконечников ка-тушки возбуж¬дения, помещенной на стальной втулке, которые жестко закре-плены на валу .
Концы обмотки возбуждения припаяны к контактным кольцам 7. Эти кольца изо¬лированы от вала ротора изоляционной втулкой, на которую они напрессованы. Вал ро¬тора вращается в шариковых подшипниках, которые крепятся в передней 13 и задней 14 крышках. Шарикоподшипники с двух-сторонним уплотнением и смазкой, заложенной на весь срок службы под-шипника.
На задней крышке закрепляются полупроводниковый выпрямительный блок 10 и щеткодержатель 9 со щетками и пружинами. Ротор вращается от коленчатого вала. Для этого служит приводной шкив 5. Шкив и вентилятор закрепляются на переднем конце ро¬торного вала. В крышках имеются венти-ляционные окна, через которые проходит охлаж¬дающий воздух. Напряжение воздуха от крыши со стороны контактных колец к венти¬лятору.
Рис 1. Генератор:
1 корпус генератора; 2 - обмотка статора; 3 - ротор; 4 - шкив привода генератора; 5 - ремень; 6 - крон¬штейн крепления; 7 - контактные кольца; 8 - щетки; 9 -регулятор напряжения; 10 - вывод «30» для под¬ключения потребителей; 11 - вывод для питания це-пи амперметра и контрольных ламп на щитке при¬боров; 12 - выпрямитель
После включения зажигания ток из аккумулятора через щетки и кольца поступают в обмотку возбуждения ротора и создает магнитное поле. После пуска двигателя начинает вращаться ротор. Магнитное поле полюсов ротора пересекает витки катушек обмотки ста¬тора, индуктируя в каждой фазе стато-ра переменную по величине и направлению ЭДС. Переменный ток, получен-ный в генераторе, подводится к выпрямителю, при помощи ко¬торого он пре-образуется в постоянный, затем он направляется к потребителям и на подза¬рядку аккумулятора.
Вал генератора (ротора) приводится во вращение от шкива, установ-ленного на ко¬ленчатом валу двигателя, клиновидным ремнем. Передаточное число клиноременной пе¬редачи 1,7-2,0. При движении автомобиля частота вращения коленчатого вала при холо¬стом ходе у современных двигателей со-ставляет 500-600 об/мин, максимальная частота 4000-5000 об/мин. Таким об-разом, кратность изменения частоты вращения двигателя, а следовательно, и вала генератора может достигать 8-10. Напряжение генератора зависит от частоты вращения его вала. Чем выше частота, тем больше напряжение гене-ратора. Однако все приборы электрооборудования рассчитаны на питание от постоянного напря¬жения 12В. Пддержание постоянства напряжения генера-тора независимо от изменения частоты вращения и нагрузки генератора (включение потребителей) выполняет регулятор напряжения.
При снижении частоты вращения колен вала ниже 500-700 об/мин на-пряжение ге¬нератора становится меньше напряжения аккумулятора. Если его не отключать от генера¬тора, он начнет разряжаться на генератор, что может привести к перегреву изоляции об¬моток генератора и разряду аккумулятора. При увеличении частоты вращения колен вала необходимо вновь включить генератор в систему электрооборудования. Включение гене¬ратора и отклю-чение выполняет реле обратного тока. В современных автомобилях, благо¬даря применению полупроводниковых выпрямителей, обладающие свойст-вом пропускать ток только в одном направлении от генератора к аккумулято-ру, необходимость установки реле обратного тока отпадает.
Генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения максимальной силы тока при увеличении числа подключенных потребите-лей и возрастании частоты вращения ротора. Это происходит следующим образом. При возрастании числа потреби¬телей увеличивается ток обмотки статора, а это приводит к усилению магнитного поля статора. Магнитное по-ле статора направлено против магнитного поля ротора, поэтому суммарный магнитный поток уменьшается. В катушках статора наводится меньшая ЭДС, поэтому максимальная сила тока, отдаваемая генератором, ограничивается.
При возрастании частоты вращения ротора увеличивается частота пе-ременного тока в обмотке статора. Вследствие этого возрастает индуктивное сопротивление обмотки статора, что также ведет к ограничению максималь-ной силы тока генератора.

2. Работа выпрямителя автомобильного генератора.
Поскольку свое вращение ротор генератора получает от коленчатого вала двига¬теля, то по частоте переменного напряжения генератора можно измерять частоту враще¬ния коленчатого вала двигателя. Для этого у генера-тора делается вывод обмотки статора, к которому и подключается тахометр. При этом напряжение на входе тахометра имеет пульсирующий характер, т. к. он оказывается включенным параллельно диоду силового выпрямителя ге-нератора. Бортовая же сеть требует подведения к ней постоянного напря¬жения. Поэтому обмотка статора питает бортовую сеть автомобиля через вы-прямитель, встроенный в генератор.
Обмотка статора генераторов трехфазная. Она состоит из трех час-тей, называе¬мых обмотками фаз или просто фазами, напряжение и токи в ко-торых смещены друг от¬носительно друга на треть периода, т. е. на 120 элек-трических градусов. Фазы могут со¬единяться в "звезду" или "треугольник". При этом различают фазные и линейные напря¬жения и токи. Фазные напряжения Uф действуют между концами обмоток фаз, токи Iф протекают в этих обмотках, линейные же напряжения Uл действуют между проводами, соединяющими обмотку статора с выпрямителем. В этих проводах протекают линейные токи Jл. Естественно, выпрямитель выпрямляет те величины, которые к нему подводятся, т. е. линейные.

Введение
1. Устройство автомобильного генератора переменного тока со встроенным выпрямителем.
2. Работа выпрямителя автомобильного генератора.
3. Работа автомобильного генератора с регулятором напряжения.
4. Токо-скоростная характеристика генератора.
5. Скоростные характеристики генератора.
6. Внешние характеристики генератора.
7. Принцип регулирования напряжения генераторов.
8. Типы регуляторов напряжения.
9. Техническое обслуживание генераторных установок.
10. Неисправности автомобильных генераторов.
11. Устройство свинцово-кислотной АКБ.
12. Принцип действия свинцового аккумулятора.
13. Э.Д.С. свинцового аккумулятора.
14. Внутреннее сопротивление свинцового аккумулятора.
15. Измерения напряжения при разрядке постоянным током.
16. Изменения напряжения при зарядке постоянным током.
17. Емкость свинцового аккумулятора.
18. Явление саморазряда.
19. Правила приготовления электролита.
20. Методы заряда аккумуляторных батарей.
21. Неисправности аккумуляторных батарей.
22. Техническое обслуживание аккумуляторных батарей.
23. Устройство стартера.
24. Способы возбуждения двигателя стартера.
25. Устройство привода стартера.
26. Пусковая частота и момент сопротивления двигателя, влияние на ню пе-ратуры.
27. Факторы, влияющие на минимальную пусковую частоту двигателя.
29. Влияние характеристики аккумуляторной батареи на характеристики с мы пуска.
30. Неисправности стартеров.
31. Основные параметры при испытании стартеров.
32. Устройство и принцип действия контактной системы зажигания.
33. Устройство и принцип действия бесконтактной системы зажигания.
34. Принцип действия системы зажигания.
35. Характеристика системы зажигания.
36. Назначение центробежного регулятора, его характеристика.
37. Назначение вакуумного регулятора, его характеристика.
38. Факторы, определяющие величину пробивного напряжения искровой с зажигания.
39. Назначение емкости первичной цепи системы зажигания, влияние ее ве-личины на вторичное напряжение.
40. Основные параметры искровой свечи зажигания.
Заключение.
Литература

ЛИТЕРАТУРА
1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 2000.
2. Резник А.М. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 1990.
3. Чижков Ю.П., Акимов А.В. Электрооборудование автомобилей. Учеб-ник для вузов. - М.: Изд-во За рулем, 2000.
4. Михайловский Е.В., Серебряков К.Б., Тур Е.Я., Устройство автомоби-ля, Учебник. М.: Машиностроение 1987.
5. Боровских Ю.И., Кленников В.М., Сабинин А.А., Устройство автомо-билей, Учебник. М.: Машиностроение 1983.
6. Роговцев В.Л., Пузанков А.Г., Олдфильд В.Д., Устройство и эксплуата-ция автотранспортных средств, Учебник. М.: Транспорт 1996.
7. Чумаченко Ю. Т. АВТОСЛЕСАРЬ. Устройство, техническое обслужи¬вание и ремонт автомобилей: Изд. 5-е. Учебное посо¬бие. Ростов н/Д: Фе¬никс, 2004.