Электроснабжение автомобилей

ФГОУ  СПО  «Красноярский Автотранспортный Техникум» 
 
 
 

                        Реферат

                 По дисциплине  «Электрооборудование» 

        На тему: Электроснабжение автомобилей. 
 
 
 
 
 
 
 

      Выполнил: Кустов Д. 

      Проверил: Баранов А.А. 

Система электроснабжения 
 
 

Система электроснабжения предназначена для питания электрической  энергией всех потребителей и поддержания  постоянства напряжения в бортовой сети электрооборудования автомобиля. Источниками электрической энергии  на автомобиле являются генератор и  аккумуляторная батарея, включенные параллельно  друг другу. Регулирование напряжения генератора в заданных пределах осуществляется   регулятором  напряжения.

К надежности работы и качеству электрической энергии  в системе источников электрической  энергии предъявляются высокие  требования. Отклонение напряжения в  бортовой сети автомобиля от расчетного не должно превышать   ±3 %.

Колебание напряжения в пределах ±5 % от расчетного значения приводит к изменению светового  потока на ±20 %, и срок службы ламп уменьшается  в 2 раза.

Повышение   регулируемого   напряжения   на    10       12    %

приводит к снижению срока службы аккумуляторной батареи  в 2...2,5 раза. Надежность работы системы  электроснабжения оказывает значительное влияние на экономичность работы  автомобиля в эксплуатации.

На автомобилях, выпускаемых  в настоящее время, устанавливают  генераторы переменного тока. Примерно 20 % автомобилей, находящихся в эксплуатации, оснащены генераторами постоянного  тока.

Генераторы переменного  тока обладают свойствами самоограничения  максимальной силы тока, а встроенные выпрямители препятствуют протеканию тока от аккумуляторной батареи по обмоткам статора. Поэтому с генераторами переменного тока работает только регулятор  напряжения.

При поиске неисправностей систему электроснабжения можно  разделить на генератор, регулятор  напряжения (реле-регулятор), цепь заряда и цепь возбуждения. Визуальным симптомом  неисправностей являются показания  амперметра   автомобиля.

Весьма полезна  при диагностировании информация водителя, так как ряд признаков при  эксплуатации автомобиля прямо указывает  на уровень регулируемого напряжения. Например, при повышенном напряжении сила зарядного тока более 10 А не снижается в течение 4...6 ч непрерывной  езды днем; часто перегорают лампы, разбрызгивается электролит аккумулятора и появляется белый налет на металлической  рамке крепления батареи. При  заниженном напряжении происходит быстрый  разряд аккумуляторной  батареи.

Обрыв в цепи транзистора (РР362) или выходного транзистора   (бесконтактный  РР)

Проверка генераторов  и реле-регуляторов переменного  тока значительно упрощается ввиду  отсутствия реле обратного тока, роль которого выполняет выпрямительный блок, и ограничителя силы тока. При  диагностировании необходимо проверить  регулируемое напряжение и мощность, развиваемую генератором на определенных частотах вращения.

Однако с помощью  измерения напряжения и тока выявить  характерные неисправности генераторов  переменного тока не представляется возможным. Большие возможности  дает измерение ряда параметров с  помощью осциллографа. С его помощью  по характеристическим осциллограммам напряжения генератора определяют обрыв  или замыкание обмотки статора  на массу и пробой диодов выпрямителя. Кроме того, с помощью осциллографа можно оценить регулируемое напряжение реле-регулятора.

Для диагностирования генераторов и реле регуляторов  непосредственно на автомобиле выпускается  много приборов и стендов.

При проверке степени  искрения щеток допускается искрение голубоватого цвета на 80 % рабочей  поверхности щетки. Выскакивание искр из-под щеток недопустимо, оно  указывает на недостаточное усилие прижатия щетки или износ коллектора. Желтое искрение свидетельствует об окислении  или замасливании  коллектора  или щеток.

Усилие прижатия щетки пружиной можно измерить с  помощью стрелочных весов. Для этого  из щеткодержателя надо удалить одну щетку, а другой щеткой, оставшейся в щеткодержателе, нажать на чашку (рычаг) весов. Когда щетка выйдет из щеткодержателя на 2 мм, замеряют показание стрелки  весов и сравнивают его с табличными данными . Аналогично проверяется и усилие прижатия другой щетки.

Применение осциллографических методов позволяет выявить неисправности  генераторов на автомобиле при работающем двигателе. Для этой цели рекомендуется  модернизированный осциллограф  Э-206 (модернизация проведена специалистами  Курганского машиностроительного  института).

Натяжение приводных  ремней генераторов может быть проверено  с помощью приспособления НИИАТ К403.

Для проверки реле защиты контактно-транзисторного реле-регулятора РР362 плавно перемещают ползунок реостата на 30 Ом и фиксируют момент замыкания контактов по показаниям вольтметра. В момент замыкания напряжение должно быть в пределах 6,5...7,5 В. В противном случае изменяют натяжение пружины якорька.

Проверку состояния  транзистора в контактно-транзисторном  реле-регуляторе типа РР362 производят на неработающем двигателе. Для этого  надо снять крышку реле-регулятора, подключить контрольную лампу одним  проводом на зажим «Ш» реле-регулятора, а другим — на массу. При включении  замка зажигания лампа будет  гореть при исправном и пробитом транзисторе и не будет гореть при обрыве в цепи транзистора. Чтобы  выявить исправен транзистор или  имеет место пробой, надо нажать на якорек регулятора напряжения или  реле защиты (замкнуть их контакты). Если транзистор исправен, то при замыкании  контактов он запирается и лампа  гаснет.

При ЕО и ТО-1 приборы  системы электроснабжения очищают  от пыли и масла, проверяют надежность их крепления и натяжение приводного ремня. Углубленное диагностирование генераторов, реле-регуляторов и  выпрямителей   совмещают  с   ТО-2. 
 
 
 
 
 

Устройство  АКБ и принцип  работы: Работа автомобильного аккумулятора строится на превращении энергии: при заряде — электрической в химическую, при разряде (обратное превращение) — химической в электрическую. Конструктивно в стандартном автомобильном аккумуляторе присутствуют шесть двухвольтовых элементов, дающих на выходе в сумме 12 вольт. Каждый из элементов представляет собой решетчатую свинцовую пластину, покрытую активным веществом и погруженную в кислотный электролит. В качестве активных веществ свинцового заряженного аккумулятора, обеспечивающих реализацию процесса образования тока, выступают: двуокись свинца (имеет темный коричневый цвет) на положительном электроде; губчатый свинец (имеет серый цвет) на отрицательном электроде; и водный раствор серной кислоты (его плотность составляет 1,28 г/см3), как электролит. Активные вещества на положительном и отрицательном электродах при подключении к аккумулятору нагрузки вступают в химическую реакцию с электролитом (серная кислота), в результате чего вырабатывается электрический ток. Будучи постоянными, эти преобразования сопровождаются осаждением сульфата свинца (имеет белый цвет) и, соответственно, истощением электролита. Данная особенность дала название протекающим (с зарядом и последующим разрядом) химическим процессам в свинцовом аккумуляторе - теории двойной сульфатации. К концу разряда плотность электролита понижается (в среднем до 1,09 г/см3). Работоспособность батареи (после глубокого разряда) можно восстановить, если пустить электрический ток в обратном направлении. Таким образом аккумулятор заряжается и восстанавливается его способность подавать ток. При разрядке происходит одновременное расходование серной кислоты и образование воды (плотность электролита уменьшается), а при зарядке все строго наоборот, происходит образование серной кислоты за счет воды (плотность электролита увеличивается). В процессе зарядки (а также при жаркой погоде) важно следить за достаточным уровнем воды и доливать дистиллированную воду в случае необходимости (для обслуживаемых аккумуляторов). Одна из основных проблем, над решением которой постоянно трудятся автоконструкторы, состоит в нелюбви аккумулятора к высоким температурам (электролит закипает, если t превышает 100°С). А именно в условиях близких к тому АКБ и приходится существовать, постоянно находясь в непосредственной близости к работающему горячему двигателю. 

Виды  автомобильных аккумуляторов: Традиционная или обслуживаемая конструкция автомобильных аккумуляторов представляет собой моноблок с отдельными крышками (нуждаются в герметизации битумной смазкой) либо моноблок с общей крышкой (герметизируется при помощи тепловой контактной сварки). Их основной недостаток заключается в постепенном переходе сурьмы (содержится в сплаве на положительном токоотводе) через раствор на отрицательный электрод. Такой процесс ведет к понижению напряжения на электродах, что в свою очередь провоцирует разложение водных молекул на их составляющие: кислород и водород. Наглядно это отображается в «кипении» электролита, когда конец зарядного процесса и небольшой перезаряд сопровождаются бурным газовыделением. 

Еще один нюанс —  какими бы плотными ни были крышки, движение автомобиля по неровной дороге приводит к неизбежному просачиванию на аккумуляторный корпус проводящего электролита. Кислоту  нужно нейтрализовывать (протирать  корпус, к примеру слабым раствором  соды пищевой), так как ее наличие  на корпусе может спровоцировать сильный саморазряд.

 Цены на традиционный  обслуживаемый свинцовый автомобильный  аккумулятор стартуют с 1800 рублей. 

К необслуживаемым  автомобильным аккумуляторам относят  гелевые АКБ. В них в качестве электролита вместо жидкой кислоты  используется похожий по консистенции на воск тиксотропный гель. Их очевидное  преимущество состоит в том, что  гелевая масса не может испаряться либо просачиваться на поверхность  корпуса и, соответственно, ее не нужно  доливать и вытирать, то есть обслуживать  аккумулятор. К этому нужно добавить, что гелевые аккумуляторы для автомобилей имеют низкий саморазряд, они способны выдерживать большее количество (относительно обычных) циклов заряда/разряда, долго быть разряженными, их эксплуатация допускает почти любое положение оборудования в автомобиле.

 Цена гелевых  аккумуляторов для автомобилей  выше традиционного приблизительно  в 2-3 раза. 

Еще один вид необслуживаемых  аккумуляторов — батареи Absorbed Glass Mat (AGM). В них кислотный электролит «связывается» и делается густым при помощи специального стекловолокна.

 Цены на АКБ  AGM примерно соответствуют стоимости  гелевых аккумуляторов. 

Аккумуляторные батареи, не имеющие отверстий для доливки  воды, наряду с явными эксплуатационными  плюсами имеют и свои минусы. Их наличие в автомобиле требует  максимальной эффективности от энергосберегающей  системы и предельного внимания к состоянию электрооборудования. Так, неисправности регулятора напряжения или генератора, а также недостатки в натяжении его ремня привода  могут отрицательно сказываться  на состоянии аккумуляторной батареи. Проблемы могут возникнуть и из-за сигнализации или утечки тока в системе  электрооборудования.