Модули стартера и поправочные коэффициенты
Положение
переключателя
|
Модуль и число
зубьев стартера
|
Значение поправочного коэффициента
|
2,59
|
2,1111
2,58
2,59
|
1,05
0,89
1,00
|
311
|
39
311
3,7510
|
0,82
1,00
1,20
|
4,2510
|
4,2510
4,2511
4,511
|
1,00
1,10
1,20
|
4. Занести полученные данные в отчет.
4. Протокол отчета
Протокол отчета должен содержать следующие пункты:
1. Цель работы.
2. Схема установки.
3. Краткое описание установки.
4. Краткое описание тестируемого стартера.
5. Данные экспериментального исследования, полученные в п. 3.
6. Выводы (заключение о проделанной работе и работоспособности тестируемого стартера).
5. Контрольные вопросы
1. Какие виды испытаний стартеров вы знаете?
2. На что указывают пониженные обороты стартера при проверке его в режиме холостого хода?
3. На какие возможные неисправности указывает пониженный крутящий момент стартера?
4. Вследствие каких неисправностей стартер потребляет ток больше, чем предусмотрено его характеристиками?
5. Какими особенностями характеризуется пусковой режим работы стартера?
6. Какой тип расцепляющего механизма имеется у стартера, подвергаемого испытаниям?
7. На какие группы можно подразделить стартеры по типу сцепляющего механизма, по способу управления?
8. Поясните назначение тягового реле и реле стартера?
9. Как осуществляется выбор мощности системы электростартерного пуска двигателя?
10. В чем заключаются операции по техническому обслуживанию системы пуска?
11. Каковы перспективы в развитии конструкций стартеров?
12. Особенности конструкций стартеров с постоянными магнитами.
Лабораторная работа № 3
Исследование работоспособности автомобильного
генератора при помощи стенда Э-240
Цель работы. Исследование устройства и режимов функционирования автомобильных генераторных установок, получение навыков диагностики и устранения неисправностей генераторов с помощью контрольно-испытательного стенда Э-242.
1. Общие положения
Исправная генераторная установка должка обеспечивать положительный баланс электроэнергии на автомобиле при заданном уровне напряжения, т.е. обеспечивать заряд аккумуляторной батареи и питание всех приемников. Для контроля за зарядным процессом на автомобилях устанавливаются вольтметры, амперметры или контрольные лампочки.
В зависимости от режима работы генераторной установки, технического состояния аккумуляторной батареи, числа включенных приемников возможны различные соотношения между токами генератора, батареи и нагрузки.
Если напряжение генератора выше напряжения аккумуляторной батареи, то происходит заряд батареи и питание приемников от генератора, т.е. IГ = I3 + Iн. Данный режим имеет место при не полностью заряженной аккумуляторной батарее и значения тока генератора Ir < Irmax, где Iгмах – максимальный ток, который может отдавать генератор.
Если напряжение генератора равно напряжению аккумуляторной батареи, то возможны следующие режимы:
а) Iг = Iн., такой режим возможен при полностью заряженной аккумуляторной батарее и при Ir < Irmax;
б) Iн =Iг + Iаб, где Iаб – ток, потребляемый от аккумуляторной батареи; такой режим возможен, когда мощности генератора недостаточно для питания приемников и часть мощности на потребители идет от аккумуляторной батареи, т.е. батарея разряжается.
Если напряжение генератора меньше напряжения аккумуляторной батареи, то питание всех приемников осуществляется только от батареи, т.е. Iн = Iаб. Данный режим возможен при неисправной генераторной установке.
Отсюда, в общем случае, величина зарядного тока определяется выражением
 ,
где Uг – напряжение генератора,
Ебат – ЭДС батареи,
R3ap – сопротивление зарядной цепи, Ом.
Из уравнения следует, что уровень зарядного тока пропорционален разности напряжения генератора и ЭДС аккумуляторной батареи.
При исправной генераторной установке напряжение генератора поддерживается на определенном уровне и зарядный ток будет иметь конечное значение, определяемое степенью разряженности аккумуляторной батареи.
Таким образом, отсутствие зарядного тока является лишь необходимым, но недостаточным признаком для суждения о неисправности генераторной установки. Батарея может быть полностью заряжена и не принимать заряда или иметь электрический разрыв в соединениях отдельных элементов аккумуляторной батареи. Только наличие разрядного при средней частоте вращения коленчатого вала двигателя является признаком отказа генераторной установки. Чтобы этот признак проявлялся более явно, рекомендуется при средней частоте вращения коленчатого вала включать приемники электрической энергии, например фары. Неисправность может быть или в силовой цепи (обмотки статора, выпрямительный блок, соединительный провод между генератором и аккумуляторной батареей), или же в цепи возбуждения (обмотка возбуждения, щеточный узел, регулятор напряжения, соединительные провода от замка зажигания к регулятору напряжения и от регулятора напряженно к щеточному узлу генератора).
Чтобы определить отказавшую цепь, необходимо отсоединить провода от щеточного узла и подать напряжение в обмотку возбуждения непосредственно от батареи. Если при работающем двигателе появится зарядный ток, значит, неисправность была в цепи возбуждения или в выносном регуляторе напряжения. При отсутствии зарядного тока неисправен генератор.
Признаком неисправности генераторной установки является также постоянное наличие большого зарядного тока (более 20А). В этом случае неисправность обусловливается выходом из строя регулятора напряжения, который или не регулирует напряжение генератора, или настроен на большее значение напряжения, что также должно сопровождаться быстрым «выкипанием» электролита в аккумуляторной батарее в процессе эксплуатации.
Техническое состояние генераторов переменного тока характеризуется следующими параметрами:
– минимальной частотой вращения, при которой генератор развивает номинальное напряжение (начальная частота вращения без нагрузки);
– номинальной частотой вращения, при которой генератор отдает номинальный ток нагрузки (начальная частота вращения под нагрузкой).
Способность генераторной установки обеспечивать электропитанием потребителей электроэнергии на автомобиле во всех режимах его работы характеризует токоскоростная характеристика (ТСХ), т.е. зависимость силы тока, отдаваемого генератором в нагрузку, от частоты вращения его ротора при постоянной величине напряжения на силовых выводах генератора. Характеристика эта определяется при работе генераторной установки в комплекте с полностью заряженной аккумуляторной батареей с номинальной емкостью, выраженной в А-ч, составляющей не менее 50% номинальной силы тока генератора. Характеристика может определяться в холодном и нагретом состоянии генератора. При этом под холодным состоянием понимается такое, при котором температура всех частей и узлов генератора равна температуре окружающей среды, величина которой должна быть (23±5)°С. Температура воздуха определяется в точке на расстоянии 5 см от воздухозаборника генератора. Токоскоростные характеристики могут определяться при номинальном напряжении, т.е. 14 (28) В. Однако снять такие характеристики возможно только с регулятором, специально перестроенным на высокий уровень поддержания напряжения. Чтобы предотвратить работу регулятора напряжения при снятии токоскоростной характеристики, ее определяют при напряжениях 13,5±0,1 (27±0,2) В. Допускается и ускоренный метод определения токоскоростной характеристики, требующий специального автоматизированного стенда, при котором генератор прогревается в течение 30 мин при частоте вращения ротора 3000 мин-1, соответствующей этой частоте силе тока и указанном выше напряжении. Время снятия характеристики не должно превышать 30 с при постоянно меняющейся частоте вращения.
Токоскоростная характеристика имеет характерные точки, к которым относятся:
n0 – начальная частота вращения ротора без нагрузки. Поскольку обычно снятие характеристики начинают с тока нагрузки около 2 А, то эта точка получается экстрополяцией снятой характеристики до пересечения с осью абсцисс;
nrд – минимальная рабочая частота вращения ротора, т.е. частота вращения, примерно соответствующая оборотам холостого хода двигателя. Условно принимается, nrд = 1500 мин-1 (для высокоскоростных генераторов – 1800 мин-1). Сила тока при этой частоте обычно составляет 40–50% номинального тока и во всяком случае должна быть достаточна для обеспечения питанием жизненно важных потребителей энергии на автомобиле;
пн – номинальная частота вращения ротора, при которой вырабатывается номинальный ток Iн, т.е. ток, сила которого не должна быть меньше номинальной величины;
nmax – максимальная частота вращения ротора. При этой частоте генератор вырабатывает максимальный ток Imах, сила которого мало отличается от силы номинального тока.
Принципиальные электрические схемы генераторных установок приведены на рис. 3.1.
Генераторные установки могут иметь следующие обозначения выводов: «плюс» силового выпрямителя: «+», В, 30, В+, ВАТ; «масса»;
«–», D-, 31, В-, М, Е, GRD; вывод обмотки возбуждения: Ш, 67, DF, F, EXC, E, FLD; вывод для соединения с лампой контроля исправности (обычно «плюс» дополнительного выпрямителя, там, где он есть): D, D+, 61, L, WL, IND; вывод фазы: ~, W, R, STA, Р; вывод нулевой точки обмотки статора: 0, Мр; вывод регулятора напряжения для подсоединения его в бортовую сеть, обычно к «+» аккумуляторной батареи: Б, 15, S; вывод регулятора напряжения для питания его от выключателя зажигания: IG, R; вывод регулятора напряжения для соединения его с бортовым компьютером: FR, F.
Различают два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения: в одном типе (рис. 3.1, а) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с «+» бортовой сети, в другом типе (рис. 3.1, б, в) – с «–» бортсети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.
Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась, цепь обмотки возбуждения генератора (рис. 3.1 а, б) запитывается через выключатель зажигания. Однако при этом контакты выключателя коммутируют ток до 5 А, что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Разгрузить контакты выключателя можно, используя промежуточное реле, но более прогрессивно, если через выключатель зажигания запитывается лишь цепь управления регулятора напряжения (рис. 3.1, в), потребляющая ток силой в доли ампера. Прерывание тока в цепи управления переводит электронное реле регулятора в выключенное состояние, что не позволяет току протекать через обмотку возбуждения. Однако применение выключателя зажигания в цепи генераторной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле. Кроме того (в схемах на рис. 3.1 а, б, в) падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах, включенных в цепь регулятора (штекерные соединения, предохранители), влияет на уровень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора, что может сопровождаться миганием ламп осветительной и светосигнальной аппаратуры, колебанием стрелок вольтметра и амперметра.
|
