| Меню сайта |
|
 |
| Все про машину |
|
|
| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
| Форма входа |
|
|
|
 | |  |
| Главная » 2013 » Октябрь » 22 » ЧАСТИНА 3
|
ЧАСТИНА 3
рис.8
Вихідні характеристики автомобільних генераторів :
1 - токоскоростной характеристика , 2 - ККД по точках токоскоростной характеристики
Нарешті , генераторну установку характеризує діапазон її вихідної напруги , при зміні в певних межах частоти обертання , сили струму навантаження і температури. Зазвичай в проспектах фірм вказується напруга між силовим виводом " +" і "масою" генераторної установки в контрольній точці або напруга настройки регулятора при холодному стані генераторної установки частоті обертання 6000 хв-1 , навантаженні силою струму 5 А і роботі в комплекті з акумуляторною батареєю , а також термокомпенсация - зміна регульованого напруги в залежності від температури навколишнього середовища . Термокомпенсація вказується у вигляді коефіцієнта, що характеризує зміну напруги при зміні температури навколишнього середовища на ~ 1 ° С. Як було показано вище , із зростанням температури напруга генераторної установки зменшується. Для легкових автомобілів деякі фірми пропонують генераторні установки з наступним напругою настройки регулятора і термокомпенсацією :
Напруга настройки , У ................................. 14,1 ± 0,1 14,5 +0,1
Термокомпенсація , мВ / ° С ............................... -7 +1,5 -10 ± 2
Електричні схемигенераторних установок :
Рис . 2 . Схеми генераторних установок.
1 - генератор ;
2 - обмотка статора генератора ;
3 - обмотка збудження генератора ;
4 - силовий випрямляч ;
5 - регулятор напруги;
6,8 - резистори в системі контролю працездатності генератора ;
7 - додатковий випрямляч обмотки збудження ;
9 - лампа контролю працездатності генератора ;
10 - замок запалювання ;
11 - конденсатор ;
12 - акумуляторна батарея
Від електричної схеми генераторної установки залежить варіант підключення обмотки збудження до бортової мережі автомобіля і відхилення рівня напруги при роботі. З'єднання генератора з регулятором напруги і елементами контролю працездатності генератора виконуються , в основному , за схемами, наведеними на рис.2. Позначення висновків на схемах 1,2 відповідає прийнятому фірмою BOSCH , а 3 - NIPPON DENSO . Однак інші фірми можуть застосовувати відмінні від цих позначення .
Схема 1 застосовується найбільш широко особливо на автомобілях європейського виробництва Volvo , Audi, Mercedes , Opel , BMW та ін Залежно від типу генератора , його потужності , фірми виробника і особливо від часу початку його випуску , силовий випрямляч може не містити додаткового плеча випрямляча , з'єднаного з нульовою точкою обмотки статора , тобто мати не 8 , а 6 діодів , збиратися на силових стабілітронах як показано на схемі 3.
Детальніше про це
Привід генераторів.
Привід генераторів здійснюється від шківа колінчастого вала ремінною передачею . Чим більше діаметр шківа на колінчастому валу і менше діаметр шківа генератора (відношення діаметрів називають передавальним відношенням ) , тим вище обороти генератора , відповідно, він здатний віддати споживачам більший струм .
Привід клиновим ременем не застосовується для передавальних відносин більше 1,7-3 . Насамперед це пов'язано з тим , що при малих діаметpax шківів клиновий ремінь посилено зношується.
На сучасних моделях, як правило , привід здійснюється полікліновим ременем. Завдяки більшій гнучкості він дозволяє встановлювати на генераторі шків малого діаметру і , отже , отримувати більш високі передавальні відносини , тобто використовувати високообертові генератори. Натяг поліклинового ременя здійснюється , як правило , натяжними роликами при нерухомому генераторі .
Кріплення генераторів.
Генератори кріпляться в передній частині двигуна болтами на спеціальних кронштейнах. Кріпильні лапи і натяжна проушина генератора знаходяться на кришках . Якщо кріплення здійснюється двома лапами , то вони розташовані на обох кришках , якщо лапа одна - вона знаходиться на передній кришці. В отворі задньої лапи (якщо кріпильні лапи - дві ) зазвичай мається дистанційна втулка , що усуває зазор між кронштейном двигуна і посадковим місцем лапи.
Регулятори напруги .
Регулятори підтримують напругу генератора в певних межах для оптимальної роботи електроприладів , включених в бортову мережу автомобіля . Всі регулятори напруги мають вимірювальні елементи, що є датчиками напруги , і виконавчі елементи, здійснюють його регулювання .
У вібраційних регуляторах вимірювальним та виконавчим елементом є електромагнітне реле. У контактно - транзисторних регуляторів електромагнітне реле знаходиться в вимірювальної частини , а електронні елементи - у виконавчій частині . Ці два типи регуляторів в даний час повністю витіснені електронними .
Напівпровідникові безконтактні електронні регулятори , як правило , вбудовані в генератор і об'єднані з щітковим вузлом. Вони змінюють струм порушення шляхом зміни часу включення обмотки ротора в живильну мережу . Ці регулятори не схильні разрегуліровка і не вимагають ніякого обслуговування , крім контролю надійності контактів.
Регулятори напруги мають властивість термокомпенсации - зміни напруги, що підводиться до акумуляторної батареї , залежно від температури повітря в підкапотному просторі для оптимального заряду АКБ . Чим нижче температура повітря , тим більша напруга повинна підводитися до батареї і навпаки. Величина термокомпенсации досягає до 0,01 В на 1 ° С. Деякі моделі виносних регуляторів (2702.3702 , РР- 132А , 1902.3702 і 131.3702 ) мають ступінчасті ручні перемикачі рівня напруги (зима / літо).
Детальніше про це Принцип дії регулятора напруги .
В даний час всі генераторні установки оснащуються напівпровідниковими електронними регуляторами напруги , як правило , вбудованими всередину генератора. Схеми їх виконання і конструктивне оформлення можуть бути різні, але принцип роботи у всіх регуляторів однаковий. Напруга генератора без регулятора залежить від частоти обертання його ротора , магнітного потоку , створюваного обмоткою збудження , а , отже , від сили струму в цій обмотці і величини струму , що віддається генератором споживачам . Чим більше частота обертання і сила струму порушення , тим більше напруга генератора , чим більше сила струму його навантаження - тим менше це напруга .
Функцією регулятора напруги є стабілізація напруги при зміні частоти обертання і навантаження за рахунок впливу на струм порушення . Звичайно , можна змінювати струм в ланцюзі порушення введенням в цей ланцюг додаткового резистора , як це робилося в колишніх вібраційних регуляторах напруги , але цей спосіб пов'язаний з втратою потужності в цьому резистори і в електронних регуляторах не застосовується. Електронні регулятори змінюють струм порушення шляхом включення і відключення обмотки збудження від мережі живлення , при цьому змінюється відносна тривалість часу включення обмотки збудження. Якщо для стабілізації напруги потрібно зменшити силу струму порушення , час включення обмотки збудження зменшується , якщо потрібно збільшити - збільшується.
Принцип роботи електронного регулятора зручно продемонструвати на досить простою схемою регулятора типу ЇЇ 14V3 фірми Bosch , представленої на рис. 9:
рис.9
Схема регулятора напруги EE14V3 фірми BOSCH :
1 - генератор , 2 - регулятор напруги , SA - замок запалювання , HL - контрольна лампа на панелі приладів.
Щоб зрозуміти роботу схеми , слід згадати , що , як було показано вище , стабілітрон не пропускає через себе струм при напругах , нижче величини напруги стабілізації . При досягненні напругою цієї величини , стабілітрон " пробивається " і по ньому починає протікати струм. Таким чином , стабілітрон в регуляторі є еталоном напруги , з яким порівнюється напруга генератора. Крім того , відомо , що транзистори пропускають струм між колектором і емітером , тобто відкриті , якщо в ланцюзі " база - емітер " струм протікає , і не пропускають цього струму , тобто закриті , якщо базовий струм преривается.Напряженіе до стабілітрону VD2 підводить від виводу генератора "D +" через дільник напруги на резисторах R1 ( R3 і діод VD1 , який здійснює температурну компенсацію. Поки напруга генератора невелике і напруга на стабілітроні нижче його напруги стабілізації , стабілітрон закрито , через нього , а , отже , і в базовій ланцюга транзистора VT1 струм не протікає , транзистор VT1 також закритий. у цьому випадку струм через резистор R6 від виводу "D +" надходить в базову ланцюг транзистора VT2 , який відкривається , через його перехід емітер - колектор починає протікати струм у базі транзистора VT3 , який також відкривається . При цьому обмотка збудження генератора виявляється , підключена до ланцюга живлення через перехід емітер - колектор VT3.
З'єднання транзисторів VT2 і VT3 , при якому їх колекторні висновки об'єднані , а живлення базової ланцюга одного транзистора проводиться від емітера іншого , називається схемою Дарлінгтона . При такому з'єднанні обидва транзистора можуть розглядатися як один складений транзистор з великим коефіцієнтом підсилення. Зазвичай такий транзистор і виконується на одному кристалі кремнію. Якщо напруга генератора зросла , наприклад , через збільшення частоти обертання його ротора , то зростає і напруга на стабілітроні VD2 , при досягненні цією напругою величини напруги стабілізації , стабілітрон VD2 " пробивається " , струм через нього починає надходити в базову ланцюг транзистора VT1 , який відкривається і своїм переходом емітер - колектор закорачівает висновок бази складеного транзистора VT2 , VT3 на "масу" . Складовою транзистор закривається , розриваючи ланцюг живлення обмотки збудження. Струм збудження спадає, зменшується напруга генератора , закриваються стабілітрон VT2 , транзистор VT1 , відкривається складений транзистор VT2 , VT3 , обмотка збудження знову включається в ланцюг харчування , напруга генератора зростає і процес повторюється. Таким чином регулювання напруги генератора регулятором здійснюється дискретно через зміну відносного часу включення обмотки збудження в ланцюг харчування. При цьому струм в обмотці збудження змінюється так , як показано на рис.10 . Якщо частота обертання генератора зросла або навантаження його зменшилася , час включення обмотки зменшується , якщо частота обертання зменшилася або навантаження зросло - збільшується. У схемі регулятора (див. рис.9) є елементи , характерні для схем всіх застосовуються на автомобілях регуляторів напруги . Діод VD3 при закритті складеного транзистора VT2 , VT3 запобігає небезпечні сплески напруги, що виникають через обрив ланцюга обмотки збудження зі значною індуктивністю . У цьому випадку струм обмотки збудження може замикатися через цей діод і небезпечних сплесків напруги не відбувається. Тому діод VD3 носить назву гасить . Опір R7 є опором жорсткої зворотного зв'язку.
Рис.10 . Зміна сили струму в обмотці збудження JB по часу t при роботі регулятора напруги: tВКЛ , tвикл - відповідно час включення і виключення обмотки збудження регулятора напруги; n1 n2 - частоти обертання ротора генератора , причому n2 більше n1 ; JB1 і JB2 - середні значення сили струму в обмотці збудження
При відкритті складеного транзистора VT2 , VT3 воно виявляється підключеним паралельно опору R3 дільника напруги , при цьому напруга на стабілітроні VT2 різко зменшується , це прискорює перемикання схеми регулятора і підвищує частоту цього перемикання , що благотворно позначається на якості напруги генераторної установки. Конденсатор С1 є своєрідним фільтром, що захищає регулятор від впливу імпульсів напруги на його вході. Взагалі конденсатори в схемі регулятора або запобігають перехід цієї схеми в коливальний режим і можливість впливу сторонніх високочастотних перешкод на роботу регулятора , або , прискорюють перемикання транзисторів. В останньому випадку конденсатор , заряджаючись в один момент часу , розряджається на базову ланцюг транзистора в інший момент , прискорюючи кидком розрядного струму перемикання транзистора і , отже , знижуючи його нагрівання і втрати енергії в ньому.
З рис.9 добре видно роль лампи HL контролю працездатного стану генераторної установки (лампа контролю заряду на панелі приладів автомобіля). При непрацюючому двигуні автомобіля замикання контактів вимикача запалювання SA дозволяє струму від акумуляторної батареї GA через цю лампу надходити в обмотку збудження генератора . Цим забезпечується початкове збудження генератора. Лампа при цьому горить , сигналізуючи , що в ланцюзі обмотки збудження немає обриву . Після запуску двигуна , на виводах генератора "D +" і "В +" з'являється практично однакову напругу і лампа гасне. Якщо генератор при працюючому двигуні автомобіля не розвиває напруги , то лампа HL продовжує горіти і в цьому режимі , що є сигналом про відмову генератора або обриві приводного ременя. Введення резистора R у генераторну установку сприяє розширенню діагностичних здібностей лампи HL . За наявності цього резистора у випадку обриву ланцюга обмотки збудження при працюючому двигуні автомобіля лампа HL загоряється . В даний час все більше фірм переходить на випуск генераторних установок без додаткового випрямляча обмотки збудження. У цьому випадку в регулятор заводиться висновок фази генератора. При непрацюючому двигуні автомобіля , напруга на виводі фази генератора відсутній , і регулятор напруги в цьому випадку переходить в режим , що перешкоджає розряду акумуляторної батареї на обмотку збудження. Наприклад , при включенні вимикача запалювання схема регулятора переводить його вихідний транзистор в коливальний режим , при якому струм в обмотці збудження невеликий і становить частки ампера . Після запуску двигуна сигнал з виведення фази генератора переводить схему регулятора в нормальний режим роботи. Схема регулятора здійснює в цьому випадку і керування лампою контролю працездатного стану генераторної установки.
Рис.11 . Температурна залежність напруги , підтримуваного регулятором EE14V3 фірми Bosch при частоті обертання 6000 хв -1 і силі струму навантаження 5А .
Акумуляторна батарея для своєї надійної роботи вимагає , щоб з пониженням температури електроліту , напруга, що підводиться до батареї від генераторної установки , кілька підвищувався , а з підвищенням температури - зменшувалося . Для автоматизації процесу зміни рівня підтримуваного напруги застосовується датчик , поміщений в електроліт акумуляторної батареї і включений в схему регулятора напруги . Але це доля тільки просунутих автомобілів. У найпростішому ж випадку термокомпенсация в регуляторі підібрана таким чином , що залежно від температури вступника в генератор охолоджуючого повітря напруга генераторної установки змінюється в заданих межах. На рис.11 показана температурна залежність напруги , підтримувана регулятором EE14V3 фірми Bosch в одному з робочих режимів . На графіку зазначено також поле допуску на величину цієї напруги . Падаючий характер залежності забезпечує гарний заряд акумуляторної батареї при негативній температурі і запобігання посиленого википання її електроліту при високій температурі. З цієї ж причини на автомобілях , призначених спеціально для експлуатації в тропіках , встановлюють регулятори напруги з свідомо більш низькою напругою настройки , ніж для помірного і холодного клімату .
Робота генераторної установки на різних режимах:
При пуску двигуна основним споживачем електроенергії є стартер , сила струму досягає сотень ампер , що викликає значне падіння напруги на висновках акумулятора. У цьому режимі споживачі електроенергії харчуються тільки від акумулятора , який інтенсивно розряджається . Відразу після пуску двигуна генератор стає основним джерелом електропостачання. Він забезпечує необхідний струм для заряду акумулятора і роботи електроприладів. Після підзарядки акумулятора різниця його напруги і генератора стає невеликий , що призводить до зниження зарядного струму. Джерелом електроживлення як і раніше є генератор , а акумулятор згладжує пульсації напруги генератора.
При включенні потужних споживачів електроенергії (наприклад , обігрівача заднього скла , фар , вентилятора обігрівача і т.п.) і невеликій частоті обертання ротора (малі обороти двигуна) сумарний споживаний струм може бути більше , ніж здатний віддати генератор. У цьому випадку навантаження ляже на акумулятор , і він почне розряджатися , що можна контролювати за показаннями додаткового індикатора напруги або вольтметра .
Заміна генератора вітчизняним аналогом . Рекомендації .
Заміна одного типу генератора на автомобілі іншим завжди можлива , якщо дотримуються чотири умови :
· Генератори мають однакові токоскоростной характеристики або за енергетичними показниками характеристики замінює генератора не гірше , ніж узаменяемого ;
· Передавальне число від двигуна до генератора однаково ;
· Габаритні і приєднувальні розміри замінює генератора дозволяють встановити його на двигун.
|
|
Категория: Авто поради |
Просмотров: 639 |
Добавил: FreeDOM
| Рейтинг: 0.0/0 |
| |
 | |  |
|
| Поиск |
|
|
| Календарь |
|
|
| Архив записей |
|
|
|
