При освоении образовательной программы высшего образования по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» студенты изучают дисциплину «Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин».
Целью освоения дисциплины является формирование у студентов системы научных и профессиональных знаний в области устройства и принципа работы отдельных узлов и систем электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования.
Задачи дисциплины:
- иметь представление о современных системах электрооборудования автомобилей;
- изучение принципа действия, конструкции, свойств, основных приборов и аппаратов электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования;
- уметь экспериментальным способом определять параметры и характеристики типовых устройств, приборов и аппаратов электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования;
- иметь навыки в проведении технического обслуживания, выявлять и устранять отдельные неисправности изделий электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования, осуществлять поиски неисправного изделия и элемента электрооборудования.
Одним из разделов дисциплины является изучение устройства, принципа действия, а также проведение работ по ТО и ремонту.
Система электроснабжения автомобиля включает в себя аккумуляторную батарею и генераторную установку (генератор и регулятор напряжения).
Автомобильный генератор представляет собой синхронную электрическую машину со встроенным полупроводниковым выпрямителем и предназначен для питания потребителей электроэнергии в автомобиле и заряда аккумуляторной батареи.
Синхронной называется электрическая машина, частота вращения которой пропорциональна частоте переменного тока в ее обмотке статора.
Современный трехфазный генератор с когтеобразными полюсами состоит из следующих узлов:
− статора, выполненного в виде пакета листовой стали, с вложенной в его пазы трехфазной обмоткой;
− ротора с когтеобразными полюсами, обмоткой возбуждения и контактными кольцами;
− выпрямительного блока;
− щеткодержателя футлярного типа с навесным регулятором напряжения;
− крышек со стороны привода и со стороны контактных колец;
− шкива.
Принцип работы генераторной установки: при повороте ключа в замке ток поступает на катушку возбуждения. Магнитное поле, которое создает ротор, пронизывает обмотки статора, на выводах которого возникает напряжение. Когда ротор достигает достаточно большой частоты вращения, которую обеспечивает шкив и ременная передача, возникает так называемый режим самовозбуждения.
Выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный. Регулятор напряжения начинает работать, когда изменяется частота вращения коленчатого вала (соответственно, ротор вращается быстрее или медленнее) и регулирует время, на которое включается провод возбуждения.
Рассмотрим генераторную установку автомобиля ВАЗ 2110.Чаще всего ВАЗ 2110 комплектуют генератором «Катек», обычно обозначаемый цифрами 5102.3771, но может быть и 94.3701. Оба генератора имеют номинальный ток 80 ампер, а выдаваемое напряжение – около 14В. Но в последнее время «Катек» выпускает новый вид генератора, также подходящий для ВАЗ 2110.
Он выдает ток до 120 ампер, и более приспособлен к высоким энергонагрузкам современной машины. Установка генератора на 120 ампер, обеспечивает одновременную бесперебойную работу практически всех потребителей электроэнергии. Внешний вид генератора представлен на рисунке 1.
Рис. 1 – Внешний вид генератора автомобиля ВАЗ 2110
Возможные причины и неисправности генератора приведены в таблице 1.
Таблица 1
Неисправности генератора
|
Причина неисправности |
Способ устранения |
|
1 Контрольная лампа не загорается при включении зажигания. Контрольные приборы не работают |
|
|
Перегорел предохранитель F19 в монтажном блоке |
Замените предохранитель |
|
Обрыв в цепи питания комбинации приборов: |
Проделайте следующее: |
|
– не подается напряжение от монтажного блока к комбинации приборов |
– проверьте провод «О» и его соединения от монтажного блока до комбинации приборов |
|
– не подается напряжение от выключателя зажигания к монтажному блоку |
– проверьте провод «ГП» и его соединения от выключателя зажигания до монтажного блока |
|
Не срабатывает выключатель зажигания |
Проверьте, замените неисправную контактную часть выключателя зажигания |
|
2 Контрольная лампа не загорается при включении зажигания и не горит при работе двигателя. Контрольные приборы работают. Аккумуляторная батарея разряжена |
|
|
Перегорела контрольная лампа или недостаточный прижим контактов патрона лампы к печатной плате |
Замените перегоревшую контрольную лампу, подогните контакты патрона лампы или замените его |
|
Обрыв в цепи между комбинацией приборов и штекером «D» генератора |
Проверьте «КБ» провод и его соединения от генератора до комбинации приборов |
|
Износ или зависание щеток, окисление контактных колец |
Замените щеткодержатель со щетками, протрите кольца салфеткой, смоченной в бензине |
|
Поврежден регулятор напряжения (обрыв между выводом «DF» и «массой») |
Замените регулятор напряжения |
|
Отсоединился провод от вывода «D+» щеткодержателя |
Присоедините провод |
|
Короткое замыкание в положительных вентилях |
Замените выпрямительный блок |
|
Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец |
Припаяйте выводы или замените ротор генератора |
|
3 Контрольная лампа ярко горит или светится в пол накала при работе двигателя. Аккумуляторная батарея разряжена |
|
|
Проскальзывание ремня привода генератора |
Отрегулируйте натяжение ремня |
|
Поврежден регулятор напряжения |
Замените регулятор напряжения |
|
Повреждены вентили выпрямительного блока |
Замените выпрямительный блок |
|
Повреждены диоды питания обмотки возбуждения |
Замените диоды или выпрямительный блок |
|
Отпайка выводов обмотки возбуждения от контактных колец |
Припаяйте выводы или замените ротор генератора |
|
Обрыв или короткое замыкание в обмотке статора, замыкание ее на «массу» |
Замените статор генератора |
|
4 Контрольная лампа светится при работе двигателя. Аккумуляторная батарея перезаряжается |
|
|
Поврежден регулятор напряжения (короткое замыкание между выводом «DF» и «массой») |
Замените регулятор напряжения |
|
5 Повышенная шумность генератора |
|
|
Повреждены подшипники генератора |
Замените задний подшипник или переднюю крышку с подшипником |
|
Межвитковое замыкание или замыкание на «массу» обмотки статора (вой генератора) |
Замените статор |
|
Короткое замыкание в одном из вентилей генератора |
Замените выпрямительный блок |
Изучение электрооборудования, в общем, и генераторных установок в частности есть неотъемлемая часть подготовки будущего специалиста в транспортной области. Для автомобиля электроэнергия играет огромнейшую роль, без питания основных систем автомобиль попросту не сдвинется с места и, по сути, будет бесполезен. На данный момент число энергопотребляющих приборов в машинах растет с каждыми новыми моделями автотранспорта.
Для углубления знаний и упрощения понимания процессов, протекающих в генераторных установках необходимо разработать специальный стенд, позволяющий имитировать неисправности генератора и контролировать выходные параметры его работы.
В таком случае изучение генераторной установки автомобиля на специальном стенде поможет будущим специалистам и бакалаврам точно и без промахов определить неисправности в системе питания. Конечно, проводить такие испытания можно и на автомобили, но это будет достаточно неудобной задачей, а с помощью экспериментальной установки эта задача будет максимально упрощена.
Литература:
- Вахламов, В. К. Автомобили: основы конструкции [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. –5-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2010. – 528 с.– ISBN 978-5-7695-6601-3
- Вахламов, В. К. Автомобили: эксплуатационные свойства [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. –5-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2012. – 240 с.– ISBN 978-5-7695-9044-3
- Вахламов, В. К. Автомобили: эксплуатационные свойства [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. –4-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2012. – 380 с.– ISBN 978-5-7695-6172-6
- Рабочая программа дисциплины «Б.1.В.ОД.11 Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин» /сост. А.В. Казаков - Бузулук: БГТИ (филиал) ОГУ, 2014
