Аккумуляторные батареи, особенности конструкции и

Стр 1 из 38Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФБГОУ ВО

ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

А.Н. Герасимов О.Л. Маломыжев О.С. Яньков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ КОЛЁСНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Учебное пособие

Направление подготовки: 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»

Издательство

Иркутского национального исследовательского

Технического университета

2018

УДК 629.113.004.5

ББК

Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ИРНИТУ

Рецензент:

Герасимов А.Н, Маломыжев О.Л., Яньков О.С. Электрические и электронные системы колёсных транспортных средств.учеб. пособие. – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. – 187 с.

Пособие соответствует требованиям ФГОС подготовки бакалавров по направлению 23.03.03 – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов. Профили "Автомобили и автомобильное хозяйство" и "Автосервис"

Рассмотрены устройство, принцип работы электрических и электронных системы колёсных транспортных средств, а также методы их диагностирования, обслуживания и ремонта.

Предназначено для студентов 3-4 курса института Авиамашиностроения и транспорта, изучающих дисциплину " Электрические и электронные системы колёсных транспортных средств "

ISBN © Герасимов А.Н., Маломыжев О.Л., Яньков О.С. 2018

технический университет, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

	ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	6
1.	Аккумуляторные батареи, особенности конструкции и характеристик. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	7
1.2	Кислотные свинцовые стартерные аккумуляторы . . . . . . . . . .	7
1.3	Физико-химические процессы в свинцово-кислотном аккумуляторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	8
1.4	Электрические характеристики аккумулятора . . . . . . . . . . . . .	10
1.4.1	ЭДС аккумулятора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	10
1.4.2	Внутреннее сопротивление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	11
1.4.3	Характеристика заряда и разряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	12
1.4.4	Емкость аккумулятора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	14
1.4.5	Саморазряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	14
1.5	Методы заряда аккумуляторных батарей . . . . . . . . . . . . . . . . .	15
1.5.1	Заряд при постоянстве тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	15
1.5.2	Модифицированный заряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	15
1.5.3	Уравнительный заряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
1.5.4	Форсированный заряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
1.5.5	Постоянный подзаряд . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
1.5.6	Заряд при постоянстве напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	16
2.	Автомобильные генераторы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	17
2.1	Устройство и принцип работы генератора . . . . . . . . . . . . . .	17
2.2	Характеристики генераторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	18
2.2.1	Токоскоростная характеристика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	18
2.3	Автоматическое регулирование напряжения автомобильных генераторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	20
2.3.1	Регуляторы напряжения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	21
3.	Система пуска двигателя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
3.1	Затруднение пуска двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	23
3.2	Электрические характеристики стартера . . . . . . . . . . . . . . . .	25
4.	Система зажигания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	28
4.1	Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	28
4.2	Теория батарейного зажигания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	30
4.2.2	Второй этап – размыкание первичной цепи и возникновение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ЭДС высокого напряжения во вторичной обмотке . . . . . . . .	32
4.2.3	Третий этап – пробой искрового промежутка свечи . . . . . . .	33
4.3	Новые системы зажигания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	34
4.3.1	Повышение требований к системе зажигания современных двигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	34
5.	Системы освещения и сигнализации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	37
6.	Система информации и диагностирования. . . . . . . . . . . . . . .	38
7.	Схемы электрооборудования автомобилей. . . . . . . . . . . . . .	40
8	Предпосылки к развитию автоэлектроники . . . . . . . . . . . .	40
8.1	История применения электроники в автомобилях . . . . . . .	42
8.2	Современное состояние автомобильной электроники . . . . .	45
9	Электронные системы управления автомобилем . . . . . . . . . .	46
9.1	Система электронного управления бензиновым двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	46
9.2	Система электронного управления дизельным двигателем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	47
9.3	Система электронного управления трансмиссией . . . . . . . .	48
9.4	Система электронного управления ходовой частью . . . . . . .	49
9.5	Система электронного управления оборудованием салона и кузова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	52
10	Основные направления развития автомобильной электроники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	53
10.1	Внедрение новых изделий электронной техники . . . . . . . . .	53
10.2	Объединение ЭБУ в сеть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	53
11.	Управление двигателем и трансмиссией . . . . . . . . . . . . . . . .	55
11.1	Управление бензиновым двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	55
11.1.1	Блок управления двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	55
11.2	Основные датчики системы управления бензиновым двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	64
11.2.1	Расходомеры воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	65
11.2.1.1	Потенцометрический расходомер воздуха . . . . . . . . . . . . . .	65
11.2.1.2	Датчик измерения перепада давления во впускном коллекторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	66
11.2.1.3	Датчик Кармана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	66
11.2.1.4	Массовый" расходомер воздуха термоанемометрического типа, с нагреваемой нитью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	67
11.2.1.5	Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе . . .	70
11.2.1.6	Датчик кислорода с нитью накала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	71
11.2.1.7	Датчик температуры охлаждающей жидкости . . . . . . . . . . .	73
11.2.1.8	Датчики положения и частоты вращения коленчатого вала	73
11.2.1.9	Индуктивные датчики. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	74
11.2.1.10	Датчики, использующие эффект «Холла» . . . . . . . . . . . . . . .	74
11.2.1.11	Оптические датчики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	76
11.2.1.12	Датчики положения дроссельной заслонки . . . . . . . . . . . . . .	77
11.2.1.13	Контактный датчик положения дроссельной заслонки . . . .	78
11.2.1.14	Потенцометрический датчик положения дроссельной заслонки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	78
11.2.1.15	Датчик детонации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	79
11.3	Основные исполнительные устройства системы управления бензиновым двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	83
11.3.1	Инжектор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	83
11.3.2	Регулятор давления топлива . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	84
11.3.3	Регулирование частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	85
11.3.3.1	Клапан управления холостым ходом . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	85
11.3.3.2	Клапан управления холостым ходом, электромагнитного типа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	86
11.3.3.3	Клапан управления холостым ходом, с вращающимся регулирующим элементом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	87
11.3.3.4	Клапан управления холостым ходом с шаговым электродвигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	89
11.3.3.5	Клапан системы вентиляции топливного бака . . . . . . . . . . .	89
11.4	Управление карбюратором и центральным впрыском . . . . .	90
11.4.1	Управление карбюратором . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	91
11.4.2	Центральный впрыск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	92
11.5	Управление дизельным двигателем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	94
11.6	Управление трансмиссией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	98
11.6.1	Управление автоматической трансмиссией . . . . . . . . . . . . . .	98
11.6.2	Управление другими типами трансмиссий . . . . . . . . . . . . . .	103
12	Управление ходовой частью . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	106
12.1	Управление подвеской . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	106
12.1.1	Управление сопротивлением амортизаторов . . . . . . . . . . . . .	107
12.1.2	Управление высотой кузова автомобиля . . . . . . . . . . . . . . . .	111
12.1.3	Комплексное управление подвеской . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	113
12.2	Управление для движения с постоянной скоростью . . . . . . .	115
12.3	Управление при скольжении автомобиля . . . . . . . . . . . . . . .	117
13	Системы управления кузова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	123
13.1	Автомобильные кондиционеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	123
14	Лабораторные работы по электрическим системам колёсных транспортных средств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	125
14.1	Лабораторная работа 1 Конструкция и характеристики стартерных аккумуляторных батарей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	125
14.2	Лабораторная работа 2 Конструкция и характеристики автомобильного генератора переменного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	128
14.3	Лабораторная работа 3 Проверка реле-регуляторов, работающих с генераторами переменного тока, снятие скоростной регулировочной характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	132
14.4	Лабораторная работа 4 Проверка электродвигателя стартера . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	134
14.5	Лабораторная работа 5 Испытание якорей и обмоток генераторов и стартеров . . . . .	137
14.6	Лабораторная работа 6 Испытание и регулировка приборов батарейного зажигания	141
15	Лабораторные работы по электронным системам колёсных транспортных средств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	146

15.1	Лабораторная работа № 1 Проверка и удаление диагностических кодов неисправностей из памяти блока управления двигателем	146
15.2	Лабораторная работа № 2 Проверка основных параметров двигателя с помощью функции DATASTREAM и управление основными исполнительными устройствами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	153
15.3	Лабораторная работа № 3 Датчик разрежения во впускном коллекторе . . . . . . . . . . . . .	161
15.4	Лабораторная работа № 4 Датчик положения дроссельной заслонки и узел дроссельной заслонки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	164
15.5	Лабораторная работа № 5 Датчик температуры всасываемого воздуха . . . . . . . . . . . . . .	168
15.6	Лабораторная работа № 6 Датчик температуры охлаждающей жидкости . . . . . . . . . . . .	167
15.7	Лабораторная работа № 7 Проверка работы инжектора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	170
15.8	Лабораторная работа № 8 Методика проверки топливного насоса . . . . . . . . . . . . . . . . .	172
15.9	Лабораторная работа № 9 Методика проверки датчика кислорода . . . . . . . . . . . . . . . . .	175
15.10	Лабораторная работа №10 Проверка клапана управления частотой вращения холостого хода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	176
15.11	Лабораторная работа №11 Проверка объединённого узла зажигания . . . . . . . . . . . . . . . .	180
	Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	187

Введение

Эксплуатационная надежность, экономичность, безопасность и экономические качества автомобиля в значительной степени определяются работой его электрооборудования. Электрооборудование современного автомобиля представляет собой сложную систему, включающую до ста и более изделий, его стоимость составляет примерно 30 % стоимости автомобиля. Первый двигатель внутреннего сгорания имел электрическое зажигание. С совершенствованием аккумуляторных батарей и других электрических аппаратов электроэнергия стала применяться также для освещения, пуска двигателя и питания других электроприборов. Начиная с 1925 года все, автомобили выпускаются с электрическим освещением и электрическим стартером.

Генераторы переменного тока с бесконтактными электронными регуляторами напряжения практически полностью заменили генераторы постоянного тока с вибрационными регуляторами. Появились бесконтактные электронные и микропроцессорные системы зажигания, системы автоматического управления топливоподачей. Разработаны необслуживаемые аккумуляторные батареи. Существенно изменились светотехнические приборы системы освещения и сигнализации, занимающие особое место в электрооборудовании автомобиля. Так как эта система определяет безопасность дорожного движения. Улучшилась информация водителя о режимах работы и состоянии узлов и агрегатов автомобиля. Этому способствовало появление бортовой системы контроля и системы встроенных датчиков.

В последние годы расширяется применение электронных приборов и систем на автомобиле. Сейчас практически любая система электрооборудования включает элементы электроники. Это всевозможные реле, регуляторы, датчики и др. Применение электроники и микропроцессорной техники способствовало разработке систем автоматического управления двигателем и трансмиссией.

Особенностью автомобильного электрооборудования по сравнению с другими изделиями электропромышленности является массовость его производства. Поэтому конструкция аппаратов и машин автомобильного электрооборудования имеет свои особенности, так как требования технологии массового производства, в целях минимальных затрат труда и материалов, доминируют над остальными и нередко заставляют отходить от установившихся в электропромышленности правил и конструктивных норм.

Аккумуляторные батареи, особенности конструкции и

Характеристик

На автомобилях применяются стартерные аккумуляторные батареи, которые являются вспомогательным источником электрической энергии,

обеспечивающим питание потребителей при неработающем двигателе или при работе его с малой частотой вращения.

Выбор типа и конструкции аккумулятора зависит от мощности пусковой системы. Потребляемый ток стартером особенно при низких температурах может достигать очень больших значений до 1000 – 2000 А.

Такой ток без значительных падений напряжения может отдавать только специально сконструированный аккумулятор, имеющий незначительное внутреннее сопротивление – стартерный. Особенностью конструкции таких аккумуляторов является малая толщина решеток пластин, большое сечение междуэлементных соединений.

Аккумуляторы являются обратимыми электрохимическими источниками энергии, т. е. им необходимо сообщить заряд, после чего он сам отдает электрическую энергию.

Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 481; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!