Электрооборудование автомобиля Hyundai accent

Введение.

Электрооборудование автомобиля представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратуры, обеспечивающих нормальную работу автомобиля.

В этом реферате будет рассмотрено электрооборудование различных электросистем автомобиля Hyundai Accent.

В автомобиле Hyundai Accent электрическая энергия используется для пуска двигателя, воспламенения рабочей смеси, освещения, сигнализации, питания контрольных приборов, дополнительной аппаратуры и т.д. Электрооборудование этого автомобиля включает в себя аккумуляторную батарею, систему энергоснабжения, систему электростартерного пуска, система зажигания, систему топливоподачи и систему освещения. Для соединения источников и потребителей тока применяется однопроводная система. Вторым проводом является масса автомобиля (его металлические части), с которой соединяются отрицательные полюса электрических приборов. Питаются электрические приборы постоянным током напряжением 12В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аккумуляторная батарея.

Автомобильная аккумуляторная батарея предназначена для электроснабжения стартера при пуске двигателя внутреннего сгорания и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке развиваемой им мощности. Работая параллельно с генераторной установкой, батарея устраняет перегрузки генератора и возможные перенапряжения в системе электрооборудования в случае нарушения регулировки или при выходе из строя регулятора напряжения, сглаживает пульсации напряжения генератора, а также обеспечивает питание всех потребителей в случае отказа генератора и возможность дальнейшего движения автомобиля за счет резервной емкости.

Обычная автомобильная аккумуляторная батарея, как правило,  состоит из шести 2-вольтовых элементов, что дает на выходе напряжение 12 В. Каждый элемент, в свою очередь, включает набор  свинцовых решетчатых пластин, покрытых активным веществом и погруженных в сернокислотный электролит. Отрицательные пластины покрыты мелкопористым свинцом, а положительные - двуокисью свинца. Когда к аккумулятору подключают нагрузку, активное вещество вступает в химическую реакцию с  электролитом, вырабатывая электрический ток. На пластинах при этом осаждается сульфат свинца, и электролит, соответственно, истощается. При зарядке эта реакция проходит в обратном направлении, и способность аккумулятора давать ток восстанавливается. Аккумулятор выполняет три функции: запускает двигатель, питает бортовые электрические устройства (при неработающем двигателе) и «помогает» генератору, когда тот не справляется с нагрузкой.

Аккумулятор обычно размещается в моторном отсеке (крайне редко в багажнике или в салоне). Однако,  высокой температуры он не переносит. С целью снижения уровня шума производители все тщательнее закрывают любые отверстия в моторном отсеке, что, как правило, приводит к повышению температуры внутри него. Верхний предел рабочей температуры аккумуляторов — 100 о С, выше него электролит закипает. Однако, даже при приближении к этой температуре срок службы батарей все равно снижается в три-четыре раза. На сегодняшний день это, пожалуй, самая большая проблема для производителей аккумуляторов.

Стандартная свинцовая стартерная аккумуляторная батарея (АКБ) — вторичный источник электроэнергии. После глубокого разряда ее работоспособность можно восстановить  пропусканием электрического тока в направлении, обратному тому, в котором протекал ток при разряде. Работает АКБ, превращая электрическую энергию в химическую при заряде и  химическую энергию в электрическую при разряде. Назовем активные вещества свинцового аккумулятора, принимающие участие в токообразующем процессе:

на положительном электроде — двуокись свинца темно-коричневого цвета;

на отрицательном электроде — губчатый свинец серого цвета.

В токообразующем процессе принимает участие также электролит — водный раствор серной кислоты плотностью 1,28 г/см3. В процессе разряда активная масса как положительного, так и отрицательного электродов превращается в сульфат свинца (двойная сульфатация). При этом плотность электролита снижется к концу разряда до 1,08-1,10 г/см3.

   

1 – решетка; 2 – сепаратор; 3,4- электроды  соответственно положительный и  отрицательный; 5 – полублок отрицательных электродов; 6 – блок электродов с сепараторами; 7 –корпус моноблока; 8 – полюсный вывод; 9 – общая крышка; 10 – пробка; 11 – мостик с борном; 12 – полублок положительных электродов.

Основными параметрами автомобильной аккумуляторной батареи являются: номинальная емкость, номинальное напряжение и ток холодной прокрутки. Данные параметры отражаются в маркировке аккумуляторной батареи, которая наносится на корпусе.

Номинальная емкость определяется отдаваемой энергией полностью заряженной батареи при двадцатичасовом разряде. Измеряется в ампер-часах (Ач). К примеру, батарея емкостью 50 Ач в течение двадцати часов может отдавать ток 2,5 А.

 

Большее практическое значение имеет т.н. резервная емкость. Данный неофициальный параметр измеряется в минутах. Резервная емкость аккумуляторной батареи легкового автомобиля при нагрузке 25 А и падении напряжения до 10,5 В должна составлять не менее 90 минут. В течение данного промежутка времени аккумулятор может работать за себя и за генератор.

Номинальное напряжение аккумуляторной батареи складывается из напряжения отдельных аккумуляторов. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи легкового автомобиля составляет 12 В.

Ток холодной прокрутки определяет возможность аккумуляторной батареи при запуске в холодное время. Представляет собой величину тока, который батарея способна отдать при температуре -18оС в течение 10 с напряжением не менее 7,5 В. Чем выше ток холодной прокрутки, тем легче двигатель будет запускаться зимой.

На автомобиль Hyundai Accent устанавливается аккумуляторная батарея размером 207 мм (длина) х 175 мм (ширина) х 190 мм (высота).  Больший аккумулятор по ширине, даже на несколько миллиметров, не поместится из-зи особенностей крепления: с одной стороны батарея крепится с помощью металлического уголка площадки, а с другой стороны прижимается железной накладкой.

Размер посадочной площадки позволяет поставить аккумулятор, длина которого составляет 225 миллиметров.

Кроме того, «бордюры» на боковых стенках у разных аккумуляторов – разные. Для Hyundai Accent подойдут те батареи, у которых эти «бордюры» находятся в основании боковых стенок.

Полярность аккумулятора обратная: плюс справа, минус слева.

Ток у штатной батареи - 420 Ампер. При замене на аккумулятор с большим током автомобиль будет заводиться легче, в особенности зимой.

Емкость штатного аккумулятора составляет 55 А/ч. Этот параметр также можно менять. Подойдут батареи с емкостью от 50 А/ч до 60 А/ч.

 

 

 

 

Система энергоснабжения автомобиля.

Система электроснабжения служит для питания электричеством всех потребителей и поддержания постоянного напряжения в бортовой сети автомобиля. Она состоит из генератора и аккумуляторной батареи.

Преобразование механической энергии, которую автомобильный генератор получает от двигателя внутреннего сгорания через ременную передачу, в электрическую происходит, как и в любом генераторе, в соответствии с явлением электромагнитной индукции. Суть явления состоит в том, что, если изменять магнитный поток, пронизывающий катушку, витки которой выполнены из проводящего материала, например, медного провода, то на выводах катушки появляется электрическое напряжение, равное произведению числа ее витков на скорость изменения магнитного потока. Совокупность таких катушек образует в генераторе обмотку статора. Возможны два варианта изменения магнитного потока: по величине и направлению, что обеспечивается в щеточной конструкции вентильного генератора, или только по величине, что характерно для индукторного бесщеточного генератора. Для образования магнитного потока достаточно пропустить через катушку электрический ток. Эта катушка образует обмотку возбуждения. Сталь, в отличие от воздуха, хорошо проводит магнитный поток. Поэтому основные узлы генератора, в которых происходит преобразование механической энергии в электрическую, состоят из стальных участков и обмоток, в которых создается магнитный поток при протекании в них электрического тока (обмотка возбуждения), и возникает электрический ток при изменении этого потока (обмотка статора).

Обмотка статора с его магнитопроводом образует собственно статор, главную неподвижную часть, а обмотка возбуждения с полюсной системой и некоторыми другими деталями (валом, контактными кольцами) - ротор, главную вращающуюся часть.

Питание обмотки возбуждения осуществляется от источника постоянного тока, например, от аккумуляторной батареи или от самого генератора. В последнем случае генератор работает на самовозбуждении, его первоначальное напряжение образуется за счет остаточного магнитного потока, который создается стальными частями ротора даже при отсутствии тока в обмотке возбуждения. Это напряжение вызывает появление электрического тока в обмотке возбуждения, в результате чего магнитный поток усиливается и вызывает лавинный процесс возбуждения генератора. Однако самовозбуждение генератора происходит на слишком высоких частотах вращения ротора. Поэтому в схему генераторной установки, если обмотка возбуждения не соединена с аккумуляторной батареей, вводят такое соединение через контрольную лампу мощностью 2-3 Вт. Небольшой ток, поступающий через эту лампу в обмотку возбуждения, обеспечивает возбуждение генератора при низких частотах вращения ротора. При работе генератора напротив катушек обмотки статора устанавливается то южный, то северный полюс ротора, при этом направление магнитного потока, пронизывающего катушку, изменяется, что и вызывает появление в ней переменного напряжения. Но для работы электрооборудо вания автомобиля нужно постоянное напряжение и для этого в генераторе устанавливается в качестве выпрямителя диодный мост. Выпрямитель содержит для трехфазной системы шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых соединены с выводом «+» генератора, а с выводом «-» («массой»).  Также генераторная установка оснащена полупроводниковым электронным регулятором напряжения, встроенным внутрь генератора. Напряжение генератора без регулятора зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и от величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки, тем меньше это напряжение.

Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет управления током возбуждения.

Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети (дополнительных диодов).

С увеличением частоты вращения ротора напряжение генератора повышается. Когда оно начинает превышать уровень 13,5…14,2 В, выходной транзистор в регуляторе напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения прерывается. Напряжение генератора падает, транзистор в регуляторе отпирается и снова пропускает ток через обмотку возбуждения.

Чем выше частота вращения ротора генератора, тем больше время запертого состояния транзистора в регуляторе, следовательно, тем сильнее снижается напряжение генератора. Этот процесс запирания и отпирания регулятора происходит с высокой частотой. Поэтому колебания напряжения на выходе генератора незаметны, и практически можно считать его постоянным, поддерживаемым на уровне 13,5…14,2 В.

На Hyundai Accent устанавливается генератор представляющий собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением и встроенным кремниевым выпрямителем. Генератор работает совместно с регулятором напряжения.

 

Технические характеристики генератора Hyundai Accent:

Направление вращения (со стороны шкива).....Правое

Напряжение (номинальное), В.....14

Максимальный ток, А.....65

Частота вращения вала генератора, при которой достигается напряжение на клеммах 14 В,

при температуре окружающего воздуха и генератора +25° С, мин-1

при токе, равном нулю.....950

при токе нагрузки 50 А.....2100

Число фаз статора.....3

Число витков в фазе.....54

Обмотка статора.....Провод ПЭТ-200, диаметр 1,06 мм

Катушка обмотки возбуждения.....Провод ПЭТВ-1, диаметр 0,9 мм

Количество витков в катушке.....440+10

Сопротивление обмотки возбуждения при температуре 20° С, Ом.....2,35—2,6

Тип щеток.....M1A

Нажатие пружин на щетки, Н (кгс).....1,9—2,5 (0,19—0,25)

Подшипники шариковые:

в передней крышке.....6180603К1С9Ш1

      в задней крышке.....61805021К1С9Ш1

Выпрямительный блок.....БПВ 46-60-02 или БПВ 34-60-02

Число диодов.....6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система электростартерного пуска.

Система электростартерного пуска представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих принудительное вращение коленчатого вала, с целью запуска ДВС.

Состоит из аккумуляторной батареи, стартера и замка зажигания.

Стартер — четырехполюсный четырехщеточный электродвигатель постоянного тока. Вал стартера вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны привода стартера). Устройство стартера и электромагнитного реле показано на рисунке.

При повороте ключа выключателя зажигания по направлению часовой стрелки в положение пуска включается электрическая цепь дополнительного реле стартера, через контакты которого питание подается от аккумуляторной батареи в тяговое. Якорь тягового реле под воздействием электромагнитного поля двух обмоток реле втягивается и с помощью рычага вводит в зацепление шестерню и в конце хода включает электрическую цепь стартера, одновременно отключив втягивающую обмотку реле.