Электрооборудование автомобилей

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..…………..3

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………..………4

1.1 Микропроцессорные системы управления двигателем…………………..……4

1.2 Приборы световой сигнализации автомобиля……………………………..……8

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………..10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ….13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В контрольной работе необходимо рассмотреть два теоретических  вопроса и рассчитать и построить скоростную характеристику стартера, а также выбрать номинальную емкость аккумуляторной батареи для стартерного пуска двигателя внутреннего сгорания при заданной температуре окружающей среды.

Вариант задания контрольной  работы – 7.

Теоретическая часть:

1. Микропроцессорные системы управления автомобильным двигателем.
2. Приборы световой сигнализации автомобиля.

Данные для расчета:

тип стартера – 2109.3708010-01;

напряжение аккумуляторной батареи – 12 В;

напряжение в момент пуска  – 8,0 В;

температура ОС - 0˚С;

мощность на валу стартера – 1,2 л.с.;

скорость холостого хода стартера – 5000 об/мин;

номинальная скорость вращения – 1400 об/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

1.1. Микропроцессорные системы управления автомобильным двигателем

Комплексная микропроцессорная система  управления работой двигателя предназначена  для выработки оптимального состава  рабочей смеси, подачи топлива через форсунки в цилиндры двигателя, а также для своевременного его воспламенения с учетом оптимального угла опережения зажигания.  
Примерная структурная схема комплексной системы управления двигателем показана на рисунке 1.1. В соответствии с этой схемой блок управления работает в совокупности с датчиками и исполнительными устройствами. Основным элементом блока управления является электронный микропроцессор, который производит обработку всех необходимых данных, обеспечивающих работу двигателя, и предназначен для: формирования момента и длительности импульсов электрического тока при работе электромагнитных форсунок; формирования импульса электрического тока для работы катушек зажигания с учетом необходимого угла опережения зажигания; управления работой регулятора добавочного воздуха; включения электрического бензонасоса (через реле); управления работой двигателя в резервном режиме (в случае отказа отдельных элементов системы).

Рисунок 1.1 - Структурная схема комплексной системы управления двигателем

Примером внедрения комплексной  системы является двигатель ЗМ3-4062, устанавливаемый на автомобиле ГАЗ-3110 и его модификациях. Кроме того на базе этого двигателя ведется разработка дизельного двигателя с электронным       управлением впрыска топлива для легковых автомобилей ГАЗ и грузовых — семейства«ГАЗель. Сущность работы комплексной системы управления двигателем ЗМЗ-4062 заключается в следующем. При включении зажигания на панели приборов загорается и гаснет контрольная лампа. Это означает, что система исправна и готова к работе. Блок управления выдает команду на включение через реле электробензонасоса, который создает давление бензина в топливопроводе форсунок. При вращении вала двигателя в процессе его пуска стартером по сигналам датчика положения коленчатого вала блок управления выдает электрические импульсы для подачи топлива через форсунки и определяет, в какую из двух катушек зажигания необходимо подавать электрические импульсы для пуска. После пуска двигателя блок управления переходит на режим подачи топлива в форсунки в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Для определения оптимального количества топлива и угла опережения зажигания блок управления использует информацию датчиков температуры охлаждающей жидкости и воздуха, расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, детонации, частоты вращения коленчатого вала и данные, заложенные в его память. Для каждого конкретного режима работы двигателя блок управления выдает свои данные по оптимальному количеству топлива и углу опережения зажигания в зависимости от показаний, полученных от всех датчиков и оперативной памяти. Блок управления непрерывно корректирует выходные данные по изменяющимся сигналам датчиков. Таким образом, управлением работой двигателя с помощью комплексной системы достигается более экономичная работа двигателя при повышении его мощностных показателей, а также выполнение норм по токсичности отработавших газов.

 

1.2 Приборы световой сигнализации автомобиля

 

Система освещения предназначена  для обеспечения безопасного  движения автомобиля в темное время  суток. В систему освещения входят фары, задние фонари, фонари освещения заднего номерного знака, фонари освещения салона и багажного отделения, а также лампы освещения моторного отсека и вещевого ящика.

Система световой сигнализации предназначена для предупреждения других участников движения об изменении  направления движения, о торможении, а также об аварийной остановке. В систему световой сигнализации входят передние сигнальные фонари, задние сигнальные фонари, боковые повторители сигналов поворота, контрольные лампы в комбинации приборов, электронное реле-прерыватель, а также выключатели. Отражатели стоп-сигналов имеют красный цвет, сигналов фонарей поворота — оранжевый цвет.

Правые и левые указатели  поворотов включаются рычагом, который  расположен под рулевым колесом. При этом левые и правые сигнальные и контрольные лампы горят мигающим цветом. Частота мигания достигает 60-120 раз в минуту, мигание происходит за счет специального электронного реле-прерывателя, которое встроено в электрическую цепь. После выхода автомобиля из поворота рычаг выключения сигналов поворота автоматически возвращается в свое исходное положение. Если контрольная лампа в комбинации приборов мигает с удвоенной частотой, то это означает, что одна из сигнальных ламп не горит или реле-прерыватель находится в неисправном состоянии.

  При вынужденной остановке  из-за неисправности автомобиля  включается аварийная сигнализация  нажатием соответствующей кнопки. При включении аварийной сигнализации начинают гореть с удвоенной интенсивностью все сигнальные лампы указателя поворотов и сигнальная лампа в комбинации приборов. Цепь аварийной сигнализации проходит, минуя выключатель зажигания, поэтому сигнализация работает при любом положении ключа зажигания.

  Фары автомобиля состоят  из лампы основного и габаритного  света, сблокированных с фонарями указателя поворота. Спереди фары находится рассеиватель из бесцветного стекла. С внутренней стороны рассеивателя расположена сложная система линз и призм. В задней части фар установлен рефлектор, изготовленный из стали. Рефлектор покрыт термостойким лаком и тонким слоем алюминия для создания зеркальной поверхности. В рефлекторе перед лампой установлен экран, который обеспечивает более четкую границу пучка ближнего света. В лампе фары находятся две нити накаливания. Одна нить (60 Вт) для дальнего света, другая (55 Вт) — для ближнего света. Нить дальнего света расположена в фокусе рефлектора и дает узкий пучок света параллельно дороге на большое расстояние. Нить ближнего света выведена вперед из фокуса и закрыта металлическим экраном, который препятствует распространению ближнего света наверх. Направление пучка света, испускаемого фарами, можно регулировать в вертикальной и горизонтальной плоскости при помощи специальных регулировочных винтов. Для регулировки пучка света фар в зависимости от нагрузки предназначен специальный гидрокорректор, который установлен в кабине водителя.

Гидрокорректор включает в себя рабочий цилиндр, исполнительные цилиндры и соединительные трубки. Рабочий цилиндр установлен на приборной панели, исполнительные цилиндры закреплены на фарах. Все цилиндры и соединительные трубки гидрокорректора заполнены низкозамерзающей жидкостью. Механизм гидрокорректора не разборный и в случае поломки полностью заменяется на новый.

Задний фонарь состоит  из основания, на котором закреплена лампа, рассеивателя, а также защитного кожуха. Фонарь крепится к кузову автомобиля при помощи гаек. Он имеет секции с лампами габаритного света, света заднего хода, сигналов торможения и поворота, а также секции для противотуманного фонаря. Основание представляет собой платформу для ламп и выводной клеммы, которая предназначена для подключения колодки с пучком проводов. Рассеиватель заднего фонаря имеет встроенный отражатель. Правый фонарь представляет собой зеркальное отражение левого.

 

 

 

 

 

2 ПРАКТИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

Рассчитать и построить  скоростную характеристику стартера. Выбрать номинальную емкость аккумуляторной батареи для стартерного пуска двигателя внутреннего сгорания при заданной температуре окружающей среды.

Дано: тип стартера – 2109.3708010-01, напряжение аккумуляторной батареи U_АБ= 12 В, напряжение в момент пуска U_П= 8,0 В, температура Т=0 ˚С, мощность на валу стартера N_н=1,2 л.с., скорость холостого хода стартера n_хх=5000 об/мин, номинальная скорость вращения n_н=1400 об/мин.

В качестве стартера применяется  двигатель постоянного тока последовательного возбуждения, расчетная схема которого приведена на рисунке 2.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.1 – Расчетная схема цепи аккумуляторная батарея – стартер

 

Определяем номинальный  ток стартера

 

                                            ,                                                 (2.1)

.

 

Определяем ток холостого  хода

 

                                                  ,                                           (2.2)

.

 

Определяем пусковой ток 

 

                                                   ,                                                (2.3)

.

 

Скоростная характеристика стартера может быть представлена следующими уравнениями:

- для участка цепи соответствующего  изменению тока от пускового  до номинального. Вид уравнения будет следующим

 

                                         ;                             (2.4)

 

- для второго участка,  участка соответствующего изменению  тока от номинального до холостого хода, уравнение будет следующим

 

                                         .                             (2.5)

 

Определение коэффициентов  С₁ и С₂.

Подставим в уравнение (2.4) соответствующие значения величин скорости и тока n_п=0, I_п=552,83,1 А, n_н=1400 об/мин, I_н=292,5 А

 

           

 

Вычислив из второго уравнения  системы первое получим

 

 

Для первого участка скоростной характеристики уравнение имеет  вид

 

.

Определим значение скорости при изменении токов от I_п=552,83А до I_н=292,5А и данные сводим в таблицу 2.1.

(об/мин),

(об/мин),

(об/мин),

(об/мин),

(об/мин),

(об/мин).

 

Таблица 2.1

I, A	552,83	550	500	450	400	350	300	292,5
n, об/мин	0	17,11	166,01	366,78	618,52	905,74	1300,73	1400

 

Определение коэффициентов  С₃ и С₄.

Подставим в уравнение (2.5) соответствующие значения величин  скорости и тока n_н=1400 об/мин, I_н=292,5 А, n_хх =5000 об/мин, I_хх =52,94 А

 

           

 

Вычислив из второго уравнения  системы первое получим

 

 

Для второго участка скоростной характеристики уравнение имеет  вид

 

.

Определим значение скорости при изменении токов от I_н=292,5А до

I_хх =52,94А и данные сводим в таблицу 2.2.

 

(об/мин),

 (об/мин),

 (об/мин),

 (об/мин),

 (об/мин),

 (об/мин).