Реферат Генератор, система запалювання, контрольно-вимірювальні прилади

ГЕНЕРАТОР

Генератор – основне джерело електричної енергії в автомобілі – слугує для живлення всіх споживачів і заряджання акумуляторної батареї при середній та великій частоті обертання колінчастого вала двигуна. На сучасних автомобілях установлюються трифазні генератори змінного струму з випрямлячами на кремнієвих діодах (Г221 – ВАЗ, Г250-Ж1 - «Москвич», Г250-Н1 - ГАЗ-24, Г502-А - ЗАЗ).

Генератор складається із статора та ротора.

Статор виготовляють у вигляді кільця з окремих сталевих пластин, ізольованих одна від одної лаком. На його внут­рішній поверхні є обмотка, яку розподілено на три фази, розташо­вані під кутом 120° одна відносно одної. Кожна фаза утворюється з шести котушок. Котушки однієї фази з'єднані між собою послідов­но, а групи котушок – зіркою, тобто одні кінці трьох груп з'єднані між собою, а інші – виводяться в коло.

Ротор складається з вала, обмотки збудження і шести пар полюсів та, що створюють магнітне поле. На валу ротора встановлено два контактних кільця, через які в обмотку збудження подається електричний струм. По контактних кільцях ковзають щітки. Ротор обертається в шарикових підшипниках, установлених у кришках і статора. Всередині задньої кришки генератора вміщено випрямний блок, що складається з шести кремнієвих діодів.

Генератор кріпиться до двигуна за допомогою нижнього крон­штейна та верхньої натяжної планки з лівого («Москвич») або з пра­вого (ВАЗ, ГАЗ-24) боку. На автомобілі ЗАЗ генератор установлюєть­ся в розточці напрямного апарата вентилятора й закріплюється в ньому трьома болтами.

Працює генератор так. Після вмикання запалювання струм від акумуляторної батареї надходить в обмотку збудження, встановлену на роторі генератора. Під час обертання ротора його магнітний потік перетинає витки обмоток статора, й у них індукується змінний струм, який потім випрямляється й подається в зовнішнє коло. Коли напруга, яку виробляє генератор, перевищуватиме напругу акумуля­торної батареї, струм від генератора піде на заряджання батареї та живлення інших споживачів системи електрообладнання. В обмотку збудження генератора в цей час струм також надходить від генерато­ра, а не від акумуляторної батареї.

Напруга генератора зі збільшенням частоти обертання колінчас­того вала двигуна і зв'язаного з ним ротора генератора зростає й мо­же досягти значення, за якого порушується нормальна робота всіх приладів електрообладнання. Для підтримання напруги генератора в певних межах на автомобілях ВАЗ-2105 і «Москвич-2140» у кришку генератора з боку контактних кілець вбудовано інтегральний нерозбірний регулятор напруги. Всі елементи регулятора змонтовано на металевій основі, залито герметиком і закрито кришкою. Для з'єднання з генератором регулятор має два виводи – «В» та «Ш» у вигля­ді жорстких пластин. Мінусовий затискач виведено через корпус регулятора на масу генератора. Конструкція щіткотримача й кришки така, що обидві щітки генератора ізольовано від маси.

У разі збільшення частоти обертання ротора, коли напруга гене­ратора перевищить 13,5 .14,5 В, за допомогою регулятора напруги припиняється надходження струму в обмотку збудження ротора. Внаслідок цього напруга генератора спадає, регулятор знову пропус­кає струм в обмотку збудження, й процес повторюється. Завдяки ве­ликій частоті перебігу цього процесу напруга генератора залишаєть­ся практично сталою в межах 13,5 .14,5 В.

На автомобілях ЗАЗ-968 і ГАЗ-24 регулятори напруги встановлю­ються окремо від генераторів (на автомобілі ЗАЗ-968 регулятор віб­раційного типу, а на ГАЗ-24 – транзисторний). Принцип дії обох ре­гуляторів однаковий.

Коли частота обертання колінчастого вала двигуна велика й на­пруга генератора нижча від 14 . 15 В, струм в обмотку збудження надходить, минаючи додатковий резистор (опір). Коли напруга гене­ратора підвищиться до 14 . 15 В, резистор умикається в коло обмотки збудження, внаслідок чого її опір збільшується, зменшуються сила струму в ній і створюване ним магнітне коло. Як наслідок, знижуєть­ся напруга генератора, додатковий резистор вимикається, після чого процес повторюється.

Отже, завдяки періодичному вмиканню додаткового резистора в коло обмотки збудження й вимиканню його напруга генератора під­тримується сталою в заданих межах незалежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна. Вона визначається співвідношенням часу замкненого й розімкненого станів контактів регулятора напруги (вібраційний регулятор) або відкритого й закритого станів транзис­тора (транзисторний регулятор).

СИСТЕМА ЗАПАЛЮВАННЯ

Робоча суміш у циліндрах карбюраторного двигуна запалюється електричною іскрою, що проскакує між електродами свічки запалю­вання. Повітряний проміжок між електродами свічки має великий електричний опір, тому між ними треба створити високу напругу, щоб виник іскровий розряд. Іскрові розряди мають з'являтися при певному положенні поршнів та клапанів у циліндрах і чергуватися відповідно до встановленого порядку роботи двигуна. Ці вимоги за­безпечуються системою запалювання, що складається з джерел струму (акумуляторна батарея та генератор), котушки запа­лювання, переривника, розподільника, конденсатора, сві­чок запалювання, вмикача (замка) запалювання, проводів висо­кої і низької напруг.

Котушка запалювання слугує для перетворення струму низької напруги (надходить від акумуляторної батареї або генератора) на струм високої напруги. Це підвищувальний трансформатор, первин­ною обмоткою якого проходить переривчастий струм низької напру­ги, а такий самий струм високої напруги виробляється у вторинній обмотці.

Коло низької напруги проходить від позитивного затискача акумуляторної батареї (генератора) через вмикач запалювання, до­датковий резистор, первинну обмотку котушки запалювання й кон­такти переривника на масу автомобіля, а потім на мінусовий за­тискач акумуляторної батареї, після якого замикається на її позитив­ний затискач.

До кола високої напруги входять вторинна обмотка котуш­ки запалювання, розподільник і свічки запалювання, з'єднувальні проводи високої напруги. Котушка складається з осердя з надітою на нього ізольованою втулкою, на яку намотуються вто­ринна й поверх неї первинна обмотки, ізолятора, карболітової кришки із затискачами та корпусу з магнітопроводом. Зовні на корпусі котушки встановлюють резистор, що є додатковим опором (двигуни «Москвич», МеМЗ, ГАЗ-24), який умикається послідовно в коло первинної обмотки і зменшує її нагрівання під час роботи дви­гуна з малою частотою обертання колінчастого вала. На автомобілі ВАЗ котушка запалювання не має додаткового опору.

Коли в первинній обмотці проходить струм низької напруги, осердя намагнічується й навколо обох його обмоток створюється сильне магнітне поле. Після розмикання контактів переривника струм у первинній обмотці припиняється, створене ним магнітне по­ле зникає, перетинаючи витки вторинної обмотки, в якій наводиться ЕРС індукції. Значення цієї ЕРС пропорційне швидкості зміни маг­нітного потоку, що пронизує обмотки котушки. Завдяки великій кількості витків у вторинній обмотці й високій швидкості зникання магнітного поля напруга на вторинній обмотці досягає 20 .24 тис. В.

Водночас магнітні силові лінії перетинають витки первинної обмотки, в якій індукується ЕРС самоіндукції до 300 В, а також осердя, в якому з'являються вихрові струми, що спричиняють його нагріван­ня. Для зменшення нагрівання осердя виконують з окремих тонких сталевих пластин, ізольованих одна від одної окалиною.

Коли двигун працює з малою частотою обертання колінчастого вала, тривалість перебування контактів переривника в замкненому стані більша, й струм у первинному колі встигає досягти свого мак­симуму. В результаті ввімкнений в це коло резистор нагрівається, його опір збільшується, загальний опір первинного кола зростає, а отже, сила струму в ньому зменшується, що знижує нагрівання котушки запалювання.

Коли частота обертання колінчастого вала збільшується, тривалість перебування контактів переривника в замкненому стані зменшується, й сила струму в первинній обмотці не встигає досягти максимального значення; тому температура додаткового резистора виявляється меншою, загальний опір первинного кола знижується, внаслідок чого струм у цьому колі трохи підсилюється.

Під час пуску двигуна стартером за допомогою тягового реле до­датковий резистор закорочується, й у первинну обмотку надходить струм більшої сили. Це забезпечує збільшення магнітного потоку й дає змогу дістати вищу напругу у вторинному колі, чим полегшуєть­ся пуск двигуна.

Електрорушійна сила самоіндукції, що наводиться в первинній обмотці котушки запалювання, при розмиканні контактів перерив­ника спричиняє іскріння між ними й намагається підтримати струм у первинному колі, перешкоджаючи швидкому зникненню магніт­ного поля. Внаслідок цього у вторинній обмотці може індукуватися недостатня ЕРС.

Для захисту контактів переривника та збільшення ЕРС у вторин­ній обмотці котушки запалювання паралельно контактам умикаєть­ся конденсатор, який на початку розмикання їх заряджається, завдя­ки чому зменшується іскріння між ними. Після повного розмикання контактів конденсатор розряджається через первинну обмотку ко­тушки запалювання, створюючи в ній імпульс струму зворотного на­пряму. Внаслідок цього прискорюється знищення магнітного поля, що створюється первинною обмоткою, й істотно підвищується ЕРС, яка індукується у вторинній обмотці котушки

Контрольно-вимірювальні прилади

До контрольно-вимірювальних приладів належать: ¨ амперметр (або контрольна лампа); ¨покажчик температури охолодної рідини; ¨ покажчик тиску оливи; ¨ покажчик рівня палива; ¨ аварійні сигналізатори температури охолодної рідини та тиску оливи.

Амперметр на автомобілях «Москвич» і ГАЗ-24 ввімкнено послі­довно в коло акумуляторної батареї та генератора. Він показує силу розрядного й зарядного струмів. Через амперметр проходить струм до всіх споживачів, крім стартера та звукового сигналу.

Амперметр складається з корпусу, постійного магніту, латунної шини, якоря зі стрілкою та шкали. Коли електричне коло розімкнене, якір зі стрілкою під дією магнітного поля постійного магніту утримується в середньому положенні на нульовій поділці. Під час проходження струму через латунну шину створюється магнітне поле, під дією якого намагнічений якір зі стрілкою повертається в той чи інший бік залежно від напряму струму, показуючи заряджання або розряджання акумуляторної батареї.

Контрольну лампу заряджання акумуляторної батареї на автомо­білях ВАЗ і ЗАЗ ввімкнено в коло через реле. Коли ввімкнено запа­лювання й двигун не працює або працює з малою частотою обертан­ня колінчастого вала, контакти реле утримуються в замкненому стані; при цьому лампа на щитку приладів світиться червоним світлом, указуючи, що заряджання акумуляторної батареї не відбу­вається. В разі збільшення частоти обертання, коли напруга ге­нератора на 0,2 .1,5 В перевищить напругу батареї, контакти реле розмикаються, вимикаючи акумуляторну батарею від живлення спо­живачів, контрольна лампа гасне, а батарея вмикається на заряджан­ня від генератора.

Покажчик температури охолодної рідини складається з датчика, встановленого в головці циліндрів, і покажчика, розташованого на щитку приладів.

У корпусі датчика розміщено термістор – на­півпровідниковий прилад, що змінює свій опір залежно від темпера­тури охолодної рідини, яка його обмиває.

Електромагнітний покажчик складається з корпусу, всередині якого розміщуються нерухомий постійний магніт, три котушки, резистор і рухомий постійний магніт зі стріл­кою. Коли ввімкнено запалювання, струм, що проходить обмотка­ми котушок, створює результуюче магнітне поле, яке взаємодіє з магнітним полем рухомого постійного магніту й установлює стрілку на відповідну поділку шкали. Сила взаємодії й положення стрілки визначаються опором термістора в датчику, оскільки від цього опору залежить сила струму в котушках, а отже, й результуюче магнітне по­ле. Нерухомий магніт слугує для встановлення стрілки на нульову поділку.

На автомобілях ВАЗ шкала покажчика, замість поділок і цифр, має світлу й червону зони. Якщо стрілка розташована в червоній зо­ні, то це свідчить про перевищення температури, а отже, про не­справності.

Покажчик тиску оливи двигунів «Москвич» і ГАЗ-24 також скла­дається з датчика, сполученого з головною оливною лі­нією, та покажчика, розташованого на щитку приладів. Він слугує для контролю за тиском у системі мащення двигуна й побудований аналогічно покажчику температури охолодної рідини, за винятком того, що датчик має реостат.

Коли тиск оливи збільшується, діафрагма прогинається й пе­реміщує рухомий контакт реостата. При цьому змінюється опір і струм у колі обмоток покажчика, а отже, й створюваний ними магнітний потік, який, взаємодіючи з магнітним потоком рухомого постійного магніту, спричиняє переміщення стрілки 8 покажчика на відповідну поділку шкали.

На автомобілях ВАЗ, ЗАЗ та ГАЗ-24 про зниження тиску оливи сигналізує контрольна лампа червоного кольору на щитку приладів, яка засвічується в разі спадання тиску нижче 0,035 .0,045, 0,04 .0,09 і 0,05 .0,07 МПа відповідно.

Покажчик рівня палива складається з реостатного датчика, закріп­леного на верхній стінці паливного бака, та покажчика, встановле­ного на щитку приладів. Датчик має вигляд реостата, змонтованого всередині металевої коробки. Залежно від рівня пали­ва змінюється положення поплавця, зв'язаного важелем із рухо­мим контактом реостата, змінюючи його опір і силу струму в колі об­моток покажчика, а їхнє результуюче магнітне поле, взаємо­діючи з магнітним полем рухомого магніту, переміщує стрілку на відповідну поділку шкали. Зі збільшенням рівня палива в баці опір реостата зростає, а зі зменшенням – спадає.

Ваше имя:
Сообщение:
Код: