Источники электрической энергии автомобилей (Тема №4.1)

1.

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Военный учебный центр
Учебная дисциплина
«Устройство
автомобильной
техники»

2.

Рубежный контроль по теме «Система питания двигателей»
Вариант 1
1. Приборы и элементы системы питания дизельных двигателей.
2. Дозирующие системы (устройства) карбюратора.
3. Какими способами производится регулировка давления
впрыска механических дизельных форсунок?
Вариант 2
1. Приборы и элементы системы питания карбюраторных
двигателей.
2. Какими конструктивными элементами ТНВД определяется
количество топлива, подаваемыми в цилиндры двигателя?
3. Что включает в себя обслуживание топливных фильтров?

3.

Тема № 4.Электрооборудование.
Занятие № 1. Источники электрической энергии автомобилей.
Учебные вопросы:
1. Особенности устройства электрооборудования
автомобильной техники.
2. Назначение, расположение, техническая характеристика,
устройство и принцип действия источников электрической
энергии автомобилей.
3-29

4.

Учебный вопрос №1. Особенности устройства
электрооборудования автомобильной техники.
Электрическая энергия на автомобилях применяется:
– для зажигания рабочей смеси в цилиндрах (бензиновые двигатели);
– пуска двигателя внутреннего сгорания;
– питания контрольно-измерительных приборов и других потребителей;
– для освещения пути следования и передачи различной информации
другим участникам движения.
Для электрооборудования автомобилей установлено условное
напряжение 12 В для бензиновых и 24 В для дизельных двигателей,
реальное – 14 В и 28 В соответственно. Превышение реального уровня
напряжения в бортовой сети над условным, необходимо для подзарядки
аккумуляторных батарей.
4-29

5.

Электрооборудование автомобилей в зависимости от целевого
назначения отдельных изделий подразделяют на ряд систем и
групп:
– система электроснабжения
– система пуска;
– система зажигания;
– контрольно-измерительные приборы;
– система освещения и световой сигнализации;
– дополнительное электрооборудование.
5-29

6.

Система электроснабжения включает в себя генераторную
установку и аккумуляторную батарею.
Генераторная установка состоит из генератора и устройства,
обеспечивающего постоянство его напряжения – регулятора
напряжения.
Система пуска включает в себя стартер, аккумуляторную
батарею и дополнительное реле стартера.
Стартер является самым мощным потребителем электрической
энергии на автомобиле. С его помощью осуществляется
принудительное проворачивание коленчатого вала двигателя
при пуске. Электрическая часть стартера представляет собой
электродвигатель постоянного тока, потребляющий при работе
ток в сотни ампер. Питание стартера осуществляется от АКБ.
6-29

7.

Система зажигания обеспечивает воспламенение рабочей
смеси в цилиндрах двигателя электрической искрой высокого
напряжения, возникающей между электродами свечи зажигания.
Источником высокого напряжения служит катушка зажигания,
преобразующая ток низкого напряжения, получаемый от
источников питания, в ток высокого напряжения.
Система включает в себя также распределитель, который
обеспечивает подачу высокого напряжения на свечи отдельных
цилиндров и регулирование момента зажигания. В электронных
системах зажигания применяют также транзисторный
коммутатор.
7-29

8.

Контрольно-измерительные приборы – это приборы
измерения температуры, давления, уровня топлива, скорости
движения автомобиля и пройденного пути, частоты вращения
коленчатого вала двигателя, контроля заряда АКБ.
К контрольно-измерительным приборам относятся также
сигнализаторы, реагирующие на определённое, чаще всего
предельное значение измеряемого параметра и информирующие
об этом световым или звуковым сигналом.
8-29

9.

Система освещения и световой сигнализации объединяет:
- осветительные приборы (фары головного света,
противотуманные фары);
- светосигнальные приборы (габаритные и стояночные огни,
указатели поворота, сигналы торможения, световозвращатели);
- включатели и переключатели.
Основной функцией приборов освещения является освещение
пути следования автомобиля, а приборов сигнализации –
передача информации другим участникам движения.
9-29

10.

Дополнительное электрооборудование выполняет
вспомогательные функции на автомобиле.
К нему относятся: звуковой сигнал, стеклоочистители,
электрооборудование обеспечивающее отопление и вентиляцию,
и общие коммутационные приборы (выключатели,
предохранители, провода).
Электрооборудование современных автомобилей
представляет собой соединенные по определённым схемам
источники и потребители электрической энергии.
10-29

11.

Учебный вопрос №2. Назначение, расположение,
техническая характеристика, устройство и принцип
действия источников электрической энергии автомобилей.
Аккумуляторная батарея (АКБ).
На автомобилях получили наибольшее распространение
свинцово-кислотные АКБ, стартерного типа.
Аккумулятор является химическим источником тока.
Активными веществами свинцового аккумулятора,
принимающими участие в токообразующих реакциях, являются:
– на положительном электроде – двуокись свинца PbO2;
– на отрицательном электроде – губчатый свинец Pb;
– электролит – водный раствор серной кислоты H2SO4 с
массовой концентрацией 28...40%.
11-29

12.

Общая токообразующая реакция в аккумуляторе:
Рb02 + Рb + 2H2S04 ← → 2PbS04 + 2H20.
(+) (–)
→ разряд
заряд ←
В ходе разряда пористость пластин сильно уменьшается, так
как удельный объем сульфата свинца больше удельных объемов
свинца и двуокиси свинца, а также снижается плотность
электролита.
12-29

13.

Плотность электролита полностью заряженной АКБ зависит
от района эксплуатации и изменяется от γ=1,25 г/см3 в жарком
климате до γ=1,31 г/см3 в очень холодной климатической зоне.
ЭДС АКБ зависит от плотности электролита(γ) и определяется
по эмпирической формуле:
Е01=γ+0,84 для одного элемента.
ЭДС одного элемента АКБ будет равно:
Е01=(1,25÷1,31)+0,84=(2,09÷2,15) В.
ЭДС всей АКБ:
ЕАКБ=(2,09÷2,15)·6=(12,54÷12,90) В.
Для обеспечения зарядки батареи напряжение должно быть
выше 13 вольт.
13-29

14.

14-29

15.

15-29

16.

Временные характеристики заряда аккумуляторной батареи.
16-29

17.

Конструкция АКБ.
17-29

18.

Аккумуляторная батарея с наружным расположением перемычек.
1 – отрицательная пластина;
2 – сепаратор;
3 – положительная пластина;
4 – предохранительный щиток;
5 – блок электродов;
6 – баретка;
7 – моноблок;
8 – мастика;
9, 13 – полюсный вывод;
10 – пробка;
11 – межэлементное соединение;
12 – крышка.
18-29

19.

Маркировка аккумуляторных батарей.
Маркировка батарей ГОСТ 959-2002.
19-29

20.

Маркировка аккумуляторных батарей
Маркировка батарей ГОСТ 53165-2008
6СТ-60N
Буквы:
N – с нормальным расходом воды;
L – с малым расходом воды;
VL – с очень малым расходом воды;
VRLA – с регулирующим клапаном.
20-29

21.

Маркировка аккумуляторных батарей
Маркировка батарей EN 60095-1 (Европейский союз)
21-29

22.

Типы клемм и полярностей АКБ
22-29

23.

Структурная схема системы электроснабжения
IВ – ток возбуждения; IН – ток нагрузки; IГ – ток генератора;
Iб.з – ток зарядки АКБ; Iб.р – ток разрядки АКБ
23-29

24.

Схема подключения и принцип работы генератора.
24-29

25.

25-29

26.

Генератор переменного тока.
26-29

27.

Регуляторы напряжения.
Напряжение на выходе генератора должно быть постоянным,
независимо от частоты вращения ротора и нагрузки (13,6 - 14,3
или 27 - 28 Вольт).
Регулирование напряжения производится изменением тока в
обмотке возбуждения ротора. Данную функцию выполняет
регулятор напряжения, который сравнивает напряжение на
выходе генератора и изменяет ток через обмотку
возбуждения.
27-29

28.

Зависимость напряжения генератора и силы тока в обмотке возбуждения.
29-29

29.

Токоскоростная характеристика генератора.
I – точка начала отдачи; II – точка полной отдачи.
UГ – напряжение на выходе генератора; UК – контрольное напряжение (12,5 В);
IГ – ток нагрузки генератора.
29-29