Учебно-практическое пособие по разделу «электрооборудование автомобилей»
|
Скачать 1.55 Mb.
|
|
Тема 6. Электропусковые системы План
Система пуска обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала при пуске двигателя. Для того чтобы двигатель начал самостоятельно работать, его коленчатому валу нужно сообщить определенную начальную (пусковую) частоту вращения. При этом необходимо преодолевать моменты следующих составляющих.
Кроме этого, суммарный момент сопротивления зависит от типа и мощности двигателя, а также от его температуры. Так, с понижением температуры увеличивается вязкость масла, смазывающего вращающиеся части двигателя, что и приводит к увеличению момента сил трения. В карбюраторных двигателях необходимо обеспечить подачу топлива в карбюратор и определенное разрежение во впускном трубопроводе, при котором движение топливной смеси происходит без конденсации паров топлива. Двигатели более мощные и с большим числом цилиндров требуют применения стартера с большим крутящим моментом. Момент сопротивления дизеля больше момента сопротивления карбюраторного двигателя. Это связано с тем, что степень сжатия у дизелей больше, чем у карбюраторных двигателей. У дизелей пусковая частота вращения коленчатого вала должна быть выше, так как в противном случае температура воздуха в конце такта сжатия не обеспечит самовоспламенения впрыскиваемого топлива. У четырехтактных дизелей непосредственным впрыском пусковая частота вращения вала должна быть значительно выше, чем у карбюраторного двигателя. Для преодоления этих сил сопротивления и служит система пуска. Исполнительным устройством является стартер – основной элемент электропусковой системы, в которую входят – аккумуляторная батарея, выключатель зажигания, дополнительные реле. Стартер устанавливается на двигателе и является основным потребителем электроэнергии, запасенной в аккумуляторе. К системе пуска относятся и устройства электрооборудования, обеспечивающие работу различного типа подогревателей, в том числе и облегчающих пуск двигателя при низких температурах. Таким образом, для надежного пуска двигателя стартер должен обеспечивать достаточную частоту вращения коленчатого вала, для чего необходим вращающий момент определенной величины.
Стартер обеспечивает пусковую частоту вращения коленчатого вала двигателя, которая для карбюраторных двигателей составляет 40-80, а для дизелей –250мин-1. Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления. В корпусе стартера укреплены винтами четыре стальных полюса, на которые надеты катушки обмотки возбуждения. Три катушки сериесные, соединены последовательно с обмоткой якоря, а четвертая (шунтовая) включена параллельно обмотки якоря. Возможно также применение двух сериесных и двух шунтовых катушек. Сериесные обмотки выполнены из медной ленты с большой площадью поперечного сечения. Шунтовая катушка имеет тонкую обмотку. Якорь стартера состоит из вала и напрессованных на него сердечника с обмоткой и коллектора. Обмотка уложена в пазы сердечника, набранного из тонких пластин электротехнической стали. Концы обмотки выведены на изолированные друг от друга пластины коллектора. Коллекторы стартеров торцовые, выполнены в виде пластмассового диска, с залитыми в нем медными пластинами. Такой коллектор позволяет уменьшить длину и массу стартера, а также способствует более длительной работе щеточного узла. Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках, пропитанных маслом и запрессованных в крышки стартера. Четыре медно-графитовые щетки установлены в щеткодержателях, прикрепленных в крышке. К двум щеткодержателям положительных щеток, изолированным от крышки пластмассовыми пластинами, присоединяются выводы сериесных катушек. Другие два щеткодержателя, к одному из которых присоединен вывод шунтовой катушки, приклепаны к крышке, т.е. соединены с «массой», и в них вставляются отрицательные щетки. Все щетки прижимаются к коллектору спиральными пружинами. Втягивающее реле устанавливается сверху на корпусе стартера и состоит из корпуса со втягивающей и удерживающей обмотками, крышки с контактными болтами и якоря со штоком, сердечником и контактными пластинами. Передняя крышка стартера имеет фланец, которым стартер крепится к картеру сцепления. В этой крышке на валу якоря смонтирован привод стартера. 3. Принцип работы стартера Включение стартера производится поворотом ключа в выключателе зажигания по часовой стрелке в положение, при котором замыкаются его контакты. При этом по обмотке вспомогательного реле включения начинает протекать ток. Сердечник реле намагничивается и притягивает якорь, замыкая контакты, через которые ток идет к обмоткам втягивающего реле. При прохождении тока по обмоткам сердечник намагничивается и втягивает якорь реле. Соединенный с якорем рычаг поворачивается на оси и вильчатым концом перемещает муфту свободного хода по шлицам вала якоря генератора, вводя в размещенную на муфте шестерню зацепления с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь с помощью контактного диска замыкает цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка реле закорачивается и сердечник будет удерживаться в рабочем положении только одной обмоткой, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя. При выключении стартера поворотом ключа в выключателе зажигания против часовой стрелки контакты стартера размыкаются и ток перестает поступать на обмотки втягивающего реле. Под действием возвратной пружины якорь втягивающего реле вернется в исходное положение и рычагом выведет муфту из зацепления с зубчатым венцом маховика.
По типу и принципу работы механизма привода стартер можно разделить на следующие группы:
На отечественных автомобилях применяются стартеры с принудительным вводом шестерни зацепления. Для предотвращения «разноса» якоря после пуска двигателя на валу стартера устанавливают муфту свободного входа, которая передает усилия от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается с маховиком двигателя. Приводные механизмы стартера с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и двигатель после пуска. Механизм привода стартера включает в себя пластмассовый рычаг с буферной пружиной и обгонную роликовую муфту с шестерней. Муфта обеспечивает передачу вращающего момента от стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отсоединения шестерни стартера от маховика после пуска двигателя. Шестерня стартера должна находится в зацеплении с зубчатым венцом маховика двигателя только во время пуска двигателя. Для этого шестерня снабжена внутренними, а вал электродвигателя внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления её с зубчатым венцом маховика. В современных стартерах применяются роликовые и храповые муфты свободного хода. Механизм привода стартера с храповой муфтой свободного хода обеспечивает более полное разъединение вала электродвигателя и коленчатого вала двигателя при значительно меньших нагрузках на силовые элементы муфты. Преимуществом храповой муфты свободного хода по сравнению с роликовыми муфтами также являются высокая надежность, ремонтопригодность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших габаритных размерах.
Все современные системы электростартерного пуска имеют дистанционное управление стартером. При дистанционном управлении стартерный электродвигатель соединен с аккумуляторной батареей с помощью тягового реле стартера. На автомобилях с дизелями это делается с помощью выключателя стартера, контакты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. На автомобилях с карбюраторными двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выключатель зажигания. Однако контакты последнего не рассчитаны на силу тока, потребляемую реле в момент включения (30-40А). Поэтому дополнительно устанавливается промежуточное реле стартера, контакты которого подключают обмотки тягового реле к аккумуляторной батареи. Обмотка этого реле стартера включается через выключатель зажигания. Наиболее простыми являются схемы управления стартеров малой мощности с однообмоточным тяговым реле. Стартер СТ221 смешанного возбуждения на автомобилях марки «ВАЗ» включается однообмоточным тяговым реле, питание на обмотку которого поступает непосредственно через контакты выключателя зажигания при повороте ключа в положение «стартер». Якорь реле втягивается в электромагнит, через рычажный механизм вводит шестерню в зацепление с венцом маховика и в конце хода замыкает силовые контакты в цепи питания электродвигателя. Последний начинает вращаться и проворачивать коленчатый вал двигателя. После пуска ДВС шестерня от вала стартера отсоединяется обгонной муфтой, а при переводе ключа в положение «Зажигание» якорь отключенного от источника питания тягового реле и приводной механизм под действием пружины возвращается в исходное положение. В стартерах в основном применяются двухобмоточные тяговые реле, имеющие втягивающую и удерживающую обмотки. Такие реле позволяют снизить расход энергии аккумуляторной батареи в процессе пуска двигателя. 6. Устройства для облегчения пуска холодного двигателя Пуск двигателей в условиях низких температур затруднен в результате воздействия ряда факторов. Так, например, при низких температурах ухудшаются характеристики электропусковой системы из-за снижения качества аккумуляторной батареи. Кроме того резко возрастает момент сопротивления вращения коленчатого вала двигателя при пуске. Это является следствием повышения вязкости масла при понижении температуры. На пуск дизелей оказывают влияние и температура воздуха, поступающего в цилиндры. Холодный воздух при сжатии не нагревается до температуры необходимой для воспламенения впрыскиваемого топлива. Работа по обеспечению пуска двигателя при низких температурах ведутся по трем направлениям:
Для пуска как карбюраторных двигателей, так и дизелей при температуре окружающей среды –300С должны применятся устройства облегчения пуска холодного двигателя, а при температуре –400С и ниже – система предпускового подогрева. Наибольшее распространение получили устройства, облегчающие пуск дизелей. К ним относятся следующие устройства:
Для бензиновых двигателей применяют устройства впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости, имеющей компоненты с низкой температурой самовоспламенения. Применение таких жидкостей облегчает воспламенения топлива и повышает эффективность его сгорания. Пусковая жидкость впрыскивается в трубопровод или патрубок воздушного фильтра. Выпускаются также и средства подогрева аккумуляторных батарей. Электрическая система пуска сводится к обеспечению высокого напряжения стартера при пуске двигателя, который достигается тремя способами:
Утепление аккумуляторной батареи осуществляется помещением ее в теплоизолированный контейнер с войлоком или стекловатой, при этом необходимо обеспечить отвод газа из отверстий пробок. Предпусковая подзарядка аккумуляторной батареи рекомендуется при температуре электролита ниже –100С. Заключается она в зарядке аккумуляторной батареи током 0,9 от номинальной емкости аккумуляторной батареи в течение 10 минут. Предпусковая подзарядка позволяет резко повысить энергетические характеристики аккумуляторной батареи при низкой температуре электролита. Вспомогательные источники питания стартера бывают двух типов:
Для подогрева двигателя применяются специальные устройства, которые устанавливаются на автомобиле. Для подогрева всасываемого в цилиндры двигателя воздуха применяются электрофакельные устройства, для подогрева охлаждающей жидкости – жидкостные подогреватели.
Электрофакельное устройство предназначено для подогрева воздуха, поступающего в цилиндры дизеля. Оно обеспечивает пуск холодного дизеля при температурах до – 250С при условии использования соответствующего топлива и моторного масла. Основными деталями подогревателя являются две штифтовые свечи накаливания, электромагнитный топливный клапан и термореле. Штифтовые свечи накаливания ввертываются во впускные трубопроводы дизеля. Термореле состоит из спирали, рассчитанной на номинальный ток 22,8 А, биметаллической пластины с подвижным контактом и неподвижного контакта с выводом. Электромагнитный топливный клапан состоит из основания, в котором имеются два радиальных глухих отверстия с резьбой, посредством которой в них крепятся трубки топливопровода. Через одно отверстие клапан соединяется с топливоподкачивающим насосом системы питания, который начинает подавать топливо к клапану при прокручивании двигателя стартером. Во втором отверстии закрепляется трубка, соединяющая клапан со штуцером свечи накаливания. При подаче напряжения между выводом обмотки электромагнита и корпусом реле подвижный якорь втягивается и клапан открывается. При нагреве свечей накаливания до необходимой температуры контакты с термореле замыкаются и через них напряжение питания подается на обмотку электромагнитного топливного клапана. Клапан при этом открывается. Одновременно загорается контрольная лампочка, сигнализируя о готовности системы к пуску. При включении стартера топливоподкачивающий насос через открытый клапан подает топливо к раскаленным свечам накаливания, где оно испаряется, смешивается с воздухом, и горючая смесь воспламеняется. Возникающий при этом факел подогревает поступающий во впускные трубопроводы воздух, что обеспечивает пуск двигателя при отрицательных температурах. 8.Предпусковой подогреватель Предпусковой подогреватель предназначается для предпускового разогрева холодного дизеля жидкостного охлаждения. Разогрев двигателя обеспечивается в основном путем нагрева жидкости в системе охлаждения двигателя. Некоторые подогреватели осуществляют еще и подогрев масла в картере двигателя. Существуют подогреватели, обеспечивающие, кроме разогрева двигателя, отопление кабин грузовых автомобилей и салонов автобуса независимо от работы дизеля. Подогреватель ПЖД-30 (устанавливается на автомобилях марки «КамАЗ») обеспечивает разогрев охлаждающей жидкости и масла в поддоне картера двигателя. Разогрев обеспечивается за счет выделения тепла при сгорании топливовоздушной смеси в горелке котла подогревателя. Тепло от котла подогревателя передается циркулирующей вокруг него в теплообменнике жидкости системы охлаждения. Теплообменник подсоединен к системе охлаждения двигателя. Циркуляция жидкости по теплообменнику обеспечивается насосом. Топливо в горелке котла подается под давлением топливным насосом шестеренного типа через электромагнитный клапан и форсунку, которая обеспечивает его распыление. Имеется электронагреватель, обеспечивающий подогрев поступающего в форсунку топлива. Для горения топлива в горелку вентилятором подается воздух. Топливная смесь в горелке подогревателя воспламеняется электрической искрой, возникающей между электродами свечи зажигания под действием высокого напряжения. Высокое напряжение на электродах свечи зажигания создается индукционной катушкой и транзисторным коммутатором. Продукты сгорания топлива через выпускную трубу направляются под масляный поддон двигателя и обеспечивают его подогрев. Циркуляционный жидкостный насос, вентилятор, подающий воздух в горелку, и топливный насос приводятся в действие электродвигателем и представляют вместе с ним единую конструкцию, которая называется насосным агрегатом. 9. Техническое обслуживание системы пуска двигателя Приборы системы пуска, особенно стартеры, во время эксплуатации испытывают большие нагрузки. Электродвигатели стартеров потребляют ток большой силы, поэтому неумелое обращение стартером приводит к его преждевременному отказу. Следует также учитывать, что стартер расположен в таком месте- где он подвергается воздействию пыли, влаги, грязи и масла, а это способствует разрушению изоляции электродвигателя и поломкам механизма привода. Техническое обслуживание систем пуска двигателя, производимое при каждом ТО-2 сводится к простым операциям. Проверяется крепление стартера к двигателю и соединение наконечников проводов к стартеру и аккумуляторной батареи. При установленном пробеге автомобиля, зависящим от типа стартера, производится проверка его технического состояния. Для этого стартер снимают с автомобиля, и его наружные поверхности очищают от масла и грязи. При ТО-2 контролю подвергаются следующие узлы и детали стартера:
Первоначально производят осмотр щеточно-коллекторного узла, сняв крышку со стороны коллектора и защитную ленту. При этом измеряется высота щеток и сила, с которой они прижимаются к коллектору пружинами. Если высота щетки меньше допустимого значения или обнаруживаются ее механические повреждения, щетку меняют. Щетки должны свободно, без заеданий, перемещаться в щеткодержателях. Силу давления пружины проверяют динамометром. При обнаружении ослабевшей пружины ее меняют. Коллектор должен быть чистым, его поверхность ровной и не должно быть подгораний. При наличии грязи или незначительного подгорания коллектор протирают. Сильно подгоревший коллектор зачищают шлифовальной шкуркой. Выполнять эту операцию следует при работе стартера в режиме холостого хода, прижимая шкурку к коллектору деревянной колодкой. Абразивные частицы после зачистки удаляют, продувая коллектор воздухом. Если подгорание таким способом не устраняется или имеет сильный износ коллектора, стартер разбирают, и коллектор протачивают. Стартер обладает достаточно высокой эксплуатационной надежностью и поэтому не требует частого технического обслуживания и регулировок. Техническое обслуживание стартера следует производить в снятом состоянии перед зимней эксплуатацией или примерно через 40-50 тыс.км. пробега автомобиля. При техническом обслуживании выполняются следующие операции:
Поиск неисправностей в самом стартере производят после его разборки. Проверяют состояние обмоток возбуждения и якоря, коллектора, подшипников, а также исправность тягового реле. Привод стартера должен свободно, без заеданий перемещаться по валу и возвращаться в исходное положение возвратной пружиной. При затрудненном перемещении привода вал якоря очищают от грязи и, если нет специальных указаний в технической документации, смазывают маслом, применяемым для двигателя. Храповой привод стартера также смазывают. Для этого выдвигают шестерню в корпус привода и заливают в корпус моторное масло. Осевой зазор якоря не должен превышать 1 мм. При большем зазоре вала изношенные втулки в крышках стартера меняются. Электродвигатель стартера проверяют в режиме холостого хода и полного торможения. Это осуществляется на стенде Э240. Поиск неисправностей в электропусковой системе целесообразно разделить на следующие этапы:
Возникновение неисправностей в электропусковой системе можно установить по характерным признакам, которыми сопровождаются попытки пуска двигателя: 1. Стартер не включается (реле стартера не срабатывает). Место неисправности определяется следующим образом: проводом соединяют выводы «Б» и «С» дополнительного реле. Если стартер включился, конец провода с вывода «С» переносят на вывод «К» соединенный с выключателем зажигания. Включение стартера в этом случае указывает на неисправность в цепи управления от амперметра до вывода «К» (возможно обрыв цепи или увеличения переходного сопротивления между контактами выключателя зажигания). Если при соединении выводов «Б» и «К» стартер не включился, то неисправно дополнительное реле. Если стартер не включился при соединении «Б» и «С», то вольтметром измеряют напряжение на выводе «Б». При напряжении на выводе «Б», большем напряжения включения реле стартера, проводником соединяют выводы «Б» и «50». Включение стартера при таком соединении означает обрыв провода между выводами «С» и «50». В противном случае неисправен стартер. Если напряжение на выводе «Б» дополнительного реле меньше напряжения включения реле стартера, последовательно проверяют напряжение на соединениях цепи от вывода «Б» до положительного вывода аккумуляторной батареи – наиболее вероятен плохой контакт на выводе аккумуляторной батареи или ее разряженность или неисправность. Если на выводе «Б» нет напряжения, это означает обрыв цепи между положительным выводом стартера и выводом «Б» - наиболее вероятен обрыв на участке от амперметра до вывода «Б». 2. Стартер не выключается после пуска двигателя. Причинами неисправностей могут быть:
Электрические неисправности обмоток якоря стартера определяется с помощью прибора Э236, который снабжен трансформатором. Прибор Э236 имеет контактное устройство и контрольную лампу для определения замыкания обмотки якоря на корпус. С помощью этого прибора можно определить неисправность дополнительного реле стартера. 3. Износ подшипников якоря возникает в результате длительной работы стартера, особенно при недостаточном и несвоевременном техническом обслуживании, высыхании смазочного материала. Износ подшипников приводит к биению сердечника якоря и его задеванию полюсных сердечников, в следствие чего затрудняется вращение якоря и появляется скрежетание и шум во время работы стартера, что может привести к замыканию обмотки якоря на корпус. Изношенные подшипники подлежат замене. 4. Осевой зазор вала якоря - проверяют перемещением его вдоль оси. Выявленный зазор регулируют установкой шайб, добиваясь размера зазора в пределах от 0,1 до 0,7мм со стороны привода между крышкой и упорным кольцом. Вопросы для самоконтроля
|
Похожие:
 |
Славская И. Л., Макаров С. Ю. Технология отрасли. Часть Технология... Учебно-практическое пособие предназначено для студентов заочной формы обучения специальности 27. 05. 03 |
|
Д. Н. Чубенко электротехника и электрооборудование транспортных и... Ч81 электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин [Текст] : учебно-практическое пособие... |
|
Учебно-методическое пособие к лабораторным занятиям по курсу «Основы кристаллооптики» Практическое руководство по работе с поляризационным микроскопом для исследования петрографических объектов: Учебно-методическое... |
 |
Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно технологических... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования |
|
Учебно-методическое пособие прежде всего инструмент. Значит, к нему... Валютное регулирование в Российской Федерации: правила, контроль, ответственность: Учебно-практическое пособие |
|
Обеспечение качества и надежности системы электрооборудования автомобилей Работа выполнена на кафедре «Электрооборудование автомобилей и электромеханика» Тольяттинского государственного университета |
|
«Методические рекомендации по выполнению бакалаврской работы 040200.... Учебно-методическое пособие предназначены для студентов-социологов, для преподавателей университета, назначенных научными руководителями... |
|
Электрооборудование и эсуд бюджетных легковых автомобилей Книга предназначена для специалистов, профессионально занимающихся ремонтом автомобилей, а также для обычных автолюбителей, интересующихся... |
|
Марий Эл «Волжский индустриально-технологический техникум» Русский язык. Учебно-практическое пособие для студентов профессии спо продавец, контролёр-кассир/ Л. А. Полудненко. – Волжск, 2014.... |
|
Практическое пособие «Коррекция недостатков эмоционально-волевой... Предлагаемое практическое пособие предназначено для педагогов-психологов, учителей-логопедов, учителей-дефектологов и педагогов,... |
|
Учебно-практическое пособие С. Н. Мошлев «Взрывные устройства, используемые... Тема «Правила поведения и меры безопасности при угрозе возникновения террористического акта» |
|
Практическое пособие по работе в личном кабинете контрольно-кассовой техники Листов 172 2016 г Настоящий документ содержит практическое пособие по работе в личном кабинете контрольно-кассовой техники при работе на портале «Личный... |
|
Антикризисное управление идругим экономическим специальностям Тюмень Тюмгнгу 2 010 Технология аудита [Текст] : учебно-практическое пособие / Е. М. Дебердиева, О. В. Афанасьева, В. В. Трайзе. – Тюмень : Тюмгнгу, 2010.... |
|
Учебно-методическое пособие Рекомендовано методической комиссией... Методы молекулярной диагностики: Учебно-методическое пособие. Авторы: А. Д. Перенков, Д. В. Новиков, С. Г. Фомина, Л. Б. Луковникова,... |
|
Учебно-методическое пособие по выполнению Практических работ для... Составлено в соответствии с рабочей программой по разделу для специальности «Теплоснабжение и теплотехническое оборудование» |
|
Учебно-методическое пособие Елабуга 2016 ббк 74. 58 Учебно-методическое... Методическое пособие предназначено для студентов 1 курса высших учебных заведений неязыковых специальностей |