Электрооборудование двигателя - от генератора до стартера

Сообщение

Генератор переменного тока

: Генератор переменного тока; Screenshot_10.jpg (160.21 КБ) 2930 просмотров

В настоящее время применяется трехфазный генератор со встроенным выпрямителем, состоящим из 6 диодов. Подробнее рассмотрим его во второй части учебного пособия. Поскольку шкив генератора приводится во вращение от шкива коленчатого вала, магнит ротора поворачивается вокруг трехфазной обмотки неподвижного статора. Обычно фазные обмотки соединены в звезду. Магнит ротора представляет собой электромагнит. В конструкции генераторов предусмотрена регулировка силы тока возбуждения (магнитного потока), поэтому выходное напряжение не зависит от частоты вращения ротора. Обмотка возбуждения ротора (обмотка электромагнита) подключается к АКБ, поэтому для получения высокой выходной мощности требуется небольшой электрический ток возбуждения. Ток к обмотке возбуждения ротора подводится через угольные щетки, прижатые к двум медным контактным кольцам, установленным на валу. Щетки постоянно прижаты к кольцам ротора пружинами. Большинство современных генераторов имеют встроенный регулятор напряжения, который автоматически подключает и отключает обмотку возбуждения к АКБ, тем самым регулируя выходное напряжение генератора. В ходе изучения генератора цепь регулятора, если она в нем есть, будет бесполезна и поэтому только усложнит суть понимания его работы. Поэтому ее можно «удалить», оставив доступ к контактам щеток. Это позволит подвести к обмотке возбуждения ток от источника питания, когда генератор будет собран. Некоторые генераторы оснащаются шкивами, установленными на обгонной муфте, которая позволяет снизить вибрации от приводного ремня. Эти вибрации обусловлены тем, что двигатель внутреннего сгорания не имеет постоянной частоты вращения, пульсации которой связаны со сгоранием топливовоздушной смеси в цилиндрах.

Сообщение

Поиск неисправностей и обслуживание

: Поиск неисправностей и обслуживание; Screenshot_11.jpg (180.63 КБ) 2929 просмотров

Регулярная проверка системы зарядки имеет крайне важное значение, так как даже небольшие нарушения ее работы могут привести к выходу автомобиля из строя. Прежде всего проверяется и регулируется уровень и плотность электролита (это возможно не на всех типах аккумуляторных батарей), а также натяжение ремня привода генератора. В некоторых случаях при неисправностях системы может потребоваться проверка напряжения генератора.
Примечание: принцип действия силового выпрямителя и других компонентов, а также методы их проверки описаны во второй части учебного пособия, посвященного электрооборудованию.

Сообщение

Электро-оборудование двигателя часть 2

: Электро-оборудование двигателя 2; Screenshot_12.jpg (111.38 КБ) 2961 просмотр

Содержание
Принцип работы генератора переменного тока
Выпрямление переменного тока генератора
Клеммы FR / G генератора переменного тока
Поиск неисправностей
Система зажигания: с распределителем контактного типа
Катушка зажигания
Для чего необходимо опережение зажигания?
Механические регуляторы угла опережения зажигания в распределителе
Детали цепей высокого напряжения распределителя зажигания
Система зажигания с распределителем транзисторного типа
Свечи зажигания
Поиск неисправностей

Сообщение

Принцип работы генератора переменного тока

: Принцип работы генератора переменного тока; Screenshot_13.jpg (202.49 КБ) 2960 просмотров

Как вы уже знаете, когда проводник вращается в магнитном поле, образуется электрическое напряжение, имеющее синусоидальную форму сигнала. Оно постоянно меняет свое значение и периодически направление, как показано на верхних графиках. Три обмотки генератора переменного тока расположены вокруг ротора под углом 120 градусов относительно друг друга. Такое расположение обеспечивает формирование трех сигналов напряжения за один оборот ротора. Они смещены друг относительно друга на 120 градусов, как показано на правом нижнем графике. Обмотки могут быть соединены между собой двумя способами: «звездой»/«Y» или «треугольником». Аккумулятор, как и другое электрооборудование автомобиля, потребляет постоянный ток, поэтому следует преобразовать переменный ток генератора в постоянный. Этот процесс называется выпрямлением и выполняется с помощью диодов. Давайте рассмотрим выпрямление тока.

Сообщение

Выпрямление переменного тока генератора

: Выпрямление переменного тока генератора; Screenshot_14.jpg (205.29 КБ) 2959 просмотров

В современных генераторах на смену механическим регуляторам пришли электронные. По сигналу управляющего транзистора мощностной транзистор включает и выключает ток возбуждения. В основе регулятора лежит полупроводниковый стабилитрон. Эта принципиальная схема является стандартной для регуляторов современных генераторов. На каждую фазу имеется по два диода: один с положительной стороны, а другой — с отрицательной. Они необходимы для выпрямления тока. Положительная половина сигнала проходит через положительный диод, отрицательная — через отрицательный диод. В результате ток становится пульсирующим. Кроме того, диоды не пропускают ток назад в генератор, когда напряжение генератора меньше напряжения аккумуляторной батареи, например при выключении двигателя. В генераторе имеется также три дополнительных диода для выпрямления тока возбуждения, который подается в генератор после того, как он начал вырабатывать напряжение. Обычно генератор включает в себя три цепи: цепь тока предвозбуждения, цепь тока возбуждения и цепь тока зарядки. При запуске генератор не вырабатывает ток возбуждения для создания магнитного поля, поэтому его необходимо подать. Ток подается от аккумуляторной батареи через контрольную лампу зарядки, которая при этом включается. Как только генератор начинает вырабатывать ток, контроль-ная лампа зарядки выключается, а ток возбуждения поступает через внутреннюю цепь. Когда генератор начинает вырабатывать напряжение, ток возбуждения снимается со статорной обмотки, выпрямляется диодами и подается через щетки, диод D- и отрицательный диод обратно к статору. Ток зарядки выпрямляется и подается через клемму В+ к аккумуляторной батарее и другим потребителям энергии, но только в том случае, если напряжение зарядки выше, чем напряжение аккумуляторной батареи.

Сообщение

Клеммы FR / G генератора переменного тока

: Клеммы FR / G генератора переменного тока; Screenshot_15.jpg (248.16 КБ) 2958 просмотров

Некоторые генераторы имеют дополнительные клеммы: FR и G. Через клемму FR к ЭБУ двигателя подается сигнал об условиях зарядки, а через клемму G осуществляется управ-ление обмоткой возбуждения и, в конечном счете, выходным напряжением генератора. Клемма G призвана предотвратить резкий рост нагрузки на двигатель, что происходит при включении электроприборов при частоте вращения холостого хода. В этом случае блок управления увеличивает обороты двигателя прежде, чем генератор начинает вырабатывать больше тока. Таким образом предотвращается резкое падение оборотов холостого хода. Через клемму FR в ЭБУ двигателя или ЭБУ силовой передачи подается сигнал о включенном/выключенном состоянии обмотки возбуждения. По данному сигналу ЭБУ силовой передачи определяет выходной ток генератора и в соответствии с его значением (электрической нагрузкой) приводит в действие сервопривод блока управления холостого хода. В результате этого обороты холостого хода не изменяются при увеличении электрической нагрузки. Генератор начинает вырабатывать ток при включении транзистора в ИС-регуляторе (управляется непосредственно или через клемму G, если имеется) для подачи тока возбуждения на обмотку возбуждения. При выключении транзистора вырабатываемая генератором мощность резко падает. Таким образом, вырабатываемая мощность зависит от продолжительности включения транзистора. При включенном транзисторе напряжение на клемме FR низкое, при выключенном — высокое. Таким образом, через клемму FR можно отслеживать продолжительность включения транзистора в ИС-регуляторе или выходной ток генератора.

Сообщение

Поиск неисправностей

: Поиск неисправностей; Screenshot_16.jpg (183.87 КБ) 2957 просмотров

Если система зарядки работает некорректно, а обычные способы проверки не дают результата, следует проверить падение напряжения и проверить узел с помощью осциллографа. См. Руководство по ремонту. Некоторые формы сигнала изображены на рисунке в качестве примера.

: Поиск неисправностей; Screenshot_17.jpg (209.77 КБ) 2957 просмотров

Далее следует проверить детали генератора по отдельности. Например, проверить отсутствие короткого замыкания, замыкания на массу или обрыва в цепи ротора / статора. Кроме того, можно проверить диоды выпрямителя и др.

Сообщение

Система зажигания: с распределителем контактного типа

: Система зажигания: с распределителем контактного типа; Screenshot_18.jpg (154.16 КБ) 2956 просмотров

Основное назначение системы зажигания состоит в воспламенении топливовоздушной смеси в камере сгорания в строго определенное время. В традиционной системе зажигания с катушкой проходящий через катушку зажигания ток включается и выключается механически контактным прерывателем распределителя зажигания. Такая система с прерывателем является самой простой версией системы зажигания. Помимо распределителя в систему зажигания входят катушка зажигания, замок зажигания и свечи зажигания. Напряжение аккумуляторной батареи подается на положительную (+) клемму катушки зажигания. При замкнутом состоянии контактов прерывателя ток течет через первичную обмотку катушки к массе. В результате в катушке образуется магнитное поле, в котором заключена энергия искры зажигания. Длительность зарядки определяется углом поворота коленчатого вала, когда контакты прерывателя находятся в замкнутом состоянии (зависит от конструкции распределителя). Через определенное время контакты размыкаются кулачком вала распределителя зажигания, что прерывает протекание тока через катушку. В результате в первичной обмотке возникает импульсное напряжение, равное 200 400 В. (Во избежание искрения при размыкании контактов зажигания параллельно им подключен конденсатор.) В то же время во вторичной обмотке создается напряжение индукции, равное 10 000 20 000 В.

Напряжение подается к центральному электроду крышки распределителя по проводу высокого напряжения, а затем к рычагу ротора. Вследствие высокого напряжения в зазоре между рычагом ротора и наружными контактами крышки распределителя образуется искра. Она заряжает провод высокого напряжения соответствующей свечи, а затем между электродами свечи образуется искра зажигания. Энергия катушки зажигания направляется в свечу зажигания, что поддерживает ток зажигания. Длительность прохождения тока составляет 1 2 мс. Затем контакты прерывателя замыкаются, и катушка зажигания заряжается вновь. В это время ротор перемещается к следующей клемме высокого напряжения крышки распределителя для подачи энергии к свече зажигания следующего цилиндра. Синхронизация вращения ротора и коленчатого вала осуществляется механической муфтой распределителя, соединенной с распределительным валом или другим валом, который вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал. Катушка зажигания состоит из металлического корпуса с металлическими пластинами, уменьшающими рассеивающие магнитные поля. Вторичная обмотка намотана непосредственно на железный сердечник, состоящий из набора пластин, и соединена через сердечник с центральной клеммой катушки зажигания. Высокое напряжение поступает на сердечник, поэтому его необходимо изолировать крышкой и дополнительным изолятором в основании. На крышке катушки имеются клеммы для подачи напряжения аккумуляторной батареи на первичную обмотку. Первичная обмотка расположена поверх вторичной. На изолированной крышке катушки зажигания имеются клеммы подачи напряжения от аккумуляторной бата-реи. Для проверки катушки зажигания необходимо измерить ее сопротивление. Номинальные значения указаны в Руководстве по ремонту.