ЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов специальностей 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования»
Калининград
2011
УДК 629.113.066
Автор: Румянцев А.Н., канд. техн. наук, доцент
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой электрооборудования и автоматики судов БГАРФ 14 декабря 2010 г., протокол № 13.
Рецензент: Петелин В.П., канд., техн. наук, доцент кафедры «Автоматизация производственных процессов» КГТУ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений ……………………………….….…….. 4
Введение …………………………...…………………….….. 4
Общие организационно-методические указания ……..…... 5
Правила техники безопасности в лаборатории ………..….. 6
Оформление и содержание отчета, защита лабораторной
работы ……………………………………………………………… 7
Лабораторная работа №1. Исследование автомобильного аккумулятора …………..……………………………………….….. 8
Лабораторная работа №2. Исследование автомобильного генератора ……………………………………………………….... 18
Лабораторная работа №3. Исследование электрического
стартера ………………………………………………………….... 31
Лабораторная работа №4. Исследование контактной и электронной систем зажигания ………………….………………. 41
Лабораторная работа №5. Исследование работы указателей поворотов и аварийной сигнализации, электромагнитных
реле ……………………….……………………………………….. 54
Лабораторная работа №6. Исследование работы автомобильной сигнализации …….………………….………….. 64
Лабораторная работа № 7. Исследование автомобильных плавких предохранителей ………….…………………………….. 71
Литература ……………………………..…………………… 81
Приложение. Вид титульного листа отчета по работе …... 83
Список сокращений
АТС – автотранспортные средства (автомобили);
ДВС – двигатель внутреннего сгорания.
Введение
Лабораторный практикум играет важную роль при изучении дисциплины «Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин» (Э и ЭТ и ТТМ).
Практикум позволяет проектировать, собирать, диагностировать и исследовать элементы, узлы и системы электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин (сокращенно – автомобилей). Факультативно предусмотрено использование видеороликов и слайдов для демонстрации работы узлов электрооборудования, используя электронный проектор и применение различных моделирующих программ.
Лабораторные занятия дают наглядное представление о работе реальных узлов и систем электрооборудования автомобилей с возможностью самостоятельного снятия технических характеристик.
Лабораторный практикум реализован на современной элементной базе и включает в свой состав электрооборудование, используемое в АТС региона.
Методические указания содержат описание 7 лабораторных работ с общим объемом 18 часов учебной нагрузки и предназначены для студентов специальностей 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования».
Внимание, чтобы уложиться в отведенное время лабораторного практикума, необходимо до начала занятий зарядить аккумуляторы.
Лабораторная работа №1
Исследование автомобильного аккумулятора
Время работы – 3 ч.
Цель работы – изучение конструкции, профилактические работы и снятие технических характеристик.
Задание для домашней подготовки
1. Изучить принцип действия свинцового кислотного автомобильного аккумулятора [1, 2, 3].
2. Выписать его основные технические характеристики.
Задание на исследование
1. Измерение эдс аккумуляторов.
2. Контроль уровня и измерение плотности электролита в каждой банке обслуживаемого аккумулятора GB1.
3. Снятие вольт - амперных и разрядных характеристик.
4. Испытание аккумуляторов нагрузочной вилкой.
5. Постановка аккумуляторов на зарядку.
Порядок выполнения задания
Перед началом выполнения задания необходимо переписать все характеристики и пиктограммы с каждого аккумулятора для их расшифровки и помещения в отчет.
Для измерения эдс (E) необходимо каждый аккумулятор по очереди подключать к лабораторным зажимам «-» и «+» стенда, соблюдая полярность, при разомкнутой перемычке между зажимами X1 и X2, т.е. без нагрузки. Значения эдс занести в таблицу 1.
Таблица 1
Аккумулятор GB1 обслуживаемый | E1, В |
Аккумулятор GB2 необслуживаемый | E2, В |
После измерения значения эдс клеммы с аккумулятора снять.
Открутить все пробки обслуживаемого аккумулятора GB1 и визуально проверить уровень электролита в каждой банке. Уровень электролита должен быть на уровне метки (специальный выступ в глубине банки). Если уровень электролита ниже нормы, то, соблюдая осторожность, добавить в банку аккумулятора необходимое количество дистиллированной воды.
Изучив прилагаемую инструкцию к денсиметру, и соблюдая технику безопасности, измерить плотность электролита в каждой банке обслуживаемого аккумулятора. Помнить, что раствор электролита, попавший на тело, вызывает ожог и прожигает одежду. Если попадание раствора произошло, то его необходимо смыть большим количеством воды с мылом (стиральным порошком). Полезно запомнить, что кислота нейтрализуется щелочью.
Значения плотности электролита обслуживаемого аккумулятора в каждой банке занести в таблицу 2.
Таблица 2
Плотность электролита в банках, начиная от минусовой клеммы, г/см3 | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
После замера плотности электролита в банках аккумулятора необходимо закрыть их пробками.
Снять вольт - амперную нагрузочную характеристику аккумуляторов. Для этого установить регулируемую нагрузку в положение «0» и восстановить проводную перемычку между зажимами X1 и X2. При подключении аккумулятора к стенду
включится вентилятор охлаждения реостата. Изменяя нагрузку до максимального тока 50А, снять с помощью вольтметра и амперметра стенда несколько промежуточных значений параметров для построения графика зависимости Uр = f(Iр), где Iр – ток разряда; Uр – напряжение на клеммах аккумулятора.
Экспериментальные данные поместить в таблицы 3, 4.
Таблица 3
Аккумулятор GB1 | Iр1, А | 0 | 50 | ||||
Uр1, В |
Таблица 4
Аккумулятор GB2 | Iр2, А | 0 | 50 | ||||
Uр2, В |
Снять разрядные характеристики аккумуляторов. Для этого снова подключить к стенду аккумулятор GB1, установить и постоянно поддерживать разрядный ток 25А и разряжать его в течение 20 минут. Получить зависимость Uр=f(τр), τр – текущее время разряда от 0 до 20 мин. Полученные экспериментальные данные записать в таблицы 5 и 6.
Таблица 5
Аккумулятор GB1 | τр1, мин | 0 | 20 | ||||
Uр1, В |
Таблица 6
Аккумулятор GB2 | τр2, мин | 0 | 20 | ||||
Uр2, В |
Пока снимаются экспериментальные данные для построения разрядной характеристики аккумулятора GB2 аккумулятор GB1 надо поставить на зарядку, предварительно изучив инструкцию по эксплуатации зарядного устройства. Затем полностью вывернуть пробки аккумулятора GB1. Подключить провода зарядного устройства к свободным клеммам аккумулятора GB1, соблюдая полярность. Плюсовой (+) провод подключить к плюсовой клемме, а минусовой (-) к минусовой клемме аккумулятора. Включить зарядное устройство и установить начальный зарядный ток, значение которого должно составлять 10% от емкости обслуживаемого аккумулятора и 5% от необслуживаемого.
Например, для обслуживаемого аккумулятора GB1 емкостью 60А*час зарядный ток должен составлять 6А, а для необслуживаемого такой же емкости – 3А. Для большинства зарядных устройств ток в процессе заряда аккумулятора снижается.
Данные зарядного тока и напряжения аккумуляторов поместить в соответствующие таблицы 7, 8.
Таблица 7
Аккумулятор GB1 | τз1, мин | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
Iз1, А | |||||||
Uз1, В |
Таблица 8
Аккумулятор GB2 | τз2, мин | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
Iз2, А | |||||||
Uз2, В |
Процесс зарядки аккумуляторов прекращать, если напряжение на клеммах достигнет значения 14,5В или начнется интенсивное «кипение» электролита (на слух это воспринимается как негромкое шипение).
Испытание аккумуляторов нагрузочной вилкой.
Для этого необходимо отключить клеммы аккумуляторов от зарядного устройства. Закрутить пробки обслуживаемого аккумулятора. Изучить инструкцию по применению нагрузочной вилки. Подключить нагрузочную вилку к клеммам аккумулятора. К концу шестой секунды напряжение на аккумуляторе не должно быть меньше 9В. Для измерения напряжения использовать вольтметр нагрузочной вилки, а тока – токоизмерительные клещи в режиме измерения постоянного тока.
Экспериментальные данные поместить в таблицы 9,10.
Таблица 9
Аккумулятор GB1 | τр1, с | 0 | 2 | 4 | 6 |
Uр1, В | |||||
Iр1, А |
Таблица 10
Аккумулятор GB2 | τр2, с | 0 | 2 | 4 | 6 |
Uр2, В | |||||
Iр2, А |
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Таблицы экспериментальных данных.
4. Графики характеристик.
5. Расшифрованные параметры и пиктограммы с аккумуляторов.
6. Электрическую схему лабораторного стенда.
7. Выводы о техническом состоянии аккумуляторов.
Вопросы для самопроверки
1. Какая плотность электролита заряженного аккумулятора должна быть для нашей климатической зоны, для южной зоны и крайнего севера?
2. Что называется емкостью аккумулятора?
3. Что означает процесс «закипания» электролита?
4. Какое назначение встроенного индикатора в верхней крышке корпуса аккумулятора и как он работает?
5. Каким образом можно проверить состояние аккумуляторной батареи?
6. С какой целью аккумулятор устанавливается в моторном отсеке в защитном кожухе из теплоизоляционного материала?
7. Какой рекомендуется зарядный ток от внешнего зарядного устройства для обслуживаемого аккумулятора емкостью 55А*час?
8. Что называется в США резервной емкостью аккумулятора?
9. Как определить внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи по ее вольт – амперной характеристике?
10. От каких параметров зависит значение зарядного тока аккумулятора?
11. Из каких основных частей состоит аккумулятор?
12. Какое назначение сепараторов в аккумуляторе?
13. Какие способы соединения аккумуляторов встречаются в автомобильном электрооборудовании?
14. Что означают надписи и пиктограммы на обслуживаемом аккумуляторе стенда?
15. Что означают надписи и пиктограммы на необслуживаемом аккумуляторе стенда?
16. Какие признаки окончания заряда аккумулятора от внешнего зарядного устройства?
17. Чем опасен перезаряд аккумулятора?
18. Какие технические средства применяются для контроля заряда аккумулятора на автомобиле?
19. Указать причины саморазряда аккумулятора?
20. Какие особенности эксплуатации обслуживаемых и необслуживаемых аккумуляторов?
Лабораторная работа №2
Задание на исследование
1. Изучение частей генератора (статора, ротора, выпрямителя, регулятора напряжения и щеточного узла).
2. Составление электрических схем и измерение параметров статора, ротора и силового выпрямителя.
3. Составление проверочных схем регуляторов напряжения разных производителей.
4. Проверка исправности регуляторов на приборе 13 (рис. 9).
5. Снятие токоскоростной и вольтамперной характеристик генератора.
Порядок выполнения задания
Перед началом выполнения задания необходимо выложить на стол из выдвижного ящика приборного корпуса лабораторного стенда части генераторов: статоры, роторы, силовые выпрямители и регуляторы напряжения со щеточными узлами и без них.
Переключить мультиметр в режим измерения сопротивления. Измеряя мультиметром сопротивления электрических цепей, составить электрические схемы роторов и статоров.
Сопротивление обмотки ротора можно измерять мультиметром в режиме измерения сопротивления, обмоток статора – миллиомметром, сопротивление изоляции – мегаомметром. Миллиомметр и мегаомметр в состав лабораторного стенда не входят и являются дополнительными приборами.
Параметры измерений занести в таблицы 12, 13.
Таблица 12
Параметры роторов
№ ротора | Сопротивление обмотки ротора, Ом | Сопротивление изоляции, МОм |
1 | ||
2 | ||
3 |
Таблица 13
Параметры статоров
№ статора | Соединение обмотки статора (изобразить схему и пронумеровать выводы) | Сопротивление обмотки (обмоток) |
Сопротивление изоляции, МОм | |
№ | Ом | |||
1 | ||||
2 | ||||
3 |
При составлении электрической схемы силовых выпрямителей надо сначала внимательно рассмотреть узел, найти на нем места винтовых и паяных точек подключения, расположения диодов и других элементов и их выводы. Затем, используя мультиметр в режиме «прозвонка диодов», составить электрические схемы силовых выпрямителей.
Проверить работоспособность разных типов регуляторов напряжения. Для этого необходимо изучить инструкцию по применению прибора проверки регуляторов напряжения.
Перед началом проверки регулятора напряжения необходимо выяснить на какой полюс источника напряжения коммутирует регулятор обмотку ротора (возбуждения). Чаще применяются регуляторы напряжения с коммутацией обмотки возбуждения на минус.
На рис. 10 показан пример электрической схемы проверки типового регулятора напряжения.
Рис. 10. Схема проверки типового регулятора напряжения
A1 – источник постоянного регулируемого напряжения от +5 до +16В; A2 –регулятор напряжения; PU1 – вольтметр; H1 – лампа
Подключить регулятор напряжения к прибору. Плавно повышая напряжение источника A1, зафиксировать момент погасания лампы H1. Затем, плавно понижая напряжение, зафиксировать момент зажигания лампы. Полученные данные поместить в таблицу 14.
Убрать части генераторов в выдвижной ящик лабораторного стенда.
Таблица 14
Параметры регуляторов напряжения
№ регулятора напряжения | Напряжение погасания лампы, В | Напряжение зажигания лампы, В | Гистерезис, В |
1 | |||
2 | |||
3 |
Для снятия семейства токоскоростных характеристик генератора необходимо на блоке плавного регулирования нагрузки установить значение нагрузки сначала 25%, затем 50% и 75%. Ручкой установки оборотов генератора плавно увеличивать от нуля до максимального значения. Полученные значения поместить в таблицы 15-17.
Таблица 15
Токоскоростная характеристика. Нагрузка 25%
Обороты генератора, об/мин | |||||||
Ток генератора, А |
Таблица 16
Токоскоростная характеристика. Нагрузка 50%
Обороты генератора, об/мин | |||||||
Ток генератора, А |
Таблица 17
Токоскоростная характеристика. Нагрузка 75%
Обороты генератора, об/мин | |||||||
Ток генератора, А |
Для снятия семейства вольтамперных характеристик генератора необходимо установить обороты генератора сначала 2000, затем 3000 и 5000 об/мин. Изменяя ток нагрузки генератора от 0 до 100% снять показания вольтметра и амперметра. Полученные данные поместить в таблицы 18 - 20.
Таблица 18
Вольтамперная характеристика. Обороты генератора 2000 об/мин
Напряжение, В | |||||||
Ток, А |
Таблица 19
Вольтамперная характеристика. Обороты генератора 3000 об/мин
Напряжение, В | |||||||
Ток, А |
Таблица 20
Вольтамперная характеристика. Обороты генератора 5000 об/мин
Напряжение, В | |||||||
Ток, А |
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Тип генератора и типы узлов других генераторов.
4. Таблицы экспериментальных данных.
5. Графики характеристик.
6. Электрическую схему лабораторного стенда.
7. Электрические схемы роторов, статоров, силовых выпрямителей.
8. Схемы проверки регуляторов напряжения.
9. Выводы о техническом состоянии узлов генераторов.
Вопросы для самопроверки
1. Каким способом соединяются обмотки статора в автомобильном генераторе?
2. С какой целью в генераторе вместо 6-ти силовых диодов применяются 8?
3. Какое назначение 3-х вспомогательных диодов?
4. Зачем на панели приборов последовательно с лампой «Разряд аккумулятора» устанавливается диод?
5. Почему не допускается даже кратковременная работа генератора без аккумулятора?
6. Какой закон управления обмоткой возбуждения (ротора) применяется на генераторе?
7. Какой делается зазор между магнитопроводами статора и ротора и на что это влияет?
8. С какой целью на современных генераторах вместо силовых диодов устанавливаются силовые стабилитроны?
9. Какое напряжение должен поддерживать генератор в бортовой сети 24В?
10. Какое напряжение должен поддерживать генератор в бортовой сети 36В?
11. Что такое регулятор напряжения с температурной компенсацией?
12. Какой кпд имеет автомобильный генератор и почему?
13. Какие дополнительные выводы имеют некоторые автомобильные генераторы?
14. Каким способом на автомобиле приводится в движение ротор генератора?
15. Можно ли продолжать движение на автомобиле какое-то время при неисправном генераторе?
16. Из каких материалов изготавливаются щетки генератора? Преимущества и недостатки этих материалов?
17. К чему может привести повышенный зазор (износ) в подшипниках генератора?
18. Почему мощность лампы «Разряд аккумулятора» ограничена значением 2..3 Вт.
19. Какая форма выпрямленного напряжения на клемме B+ генератора?
20. Как влияет на работу генератора короткозамкнутая банка аккумулятора?
21. Какое охлаждение применяется на автомобильных генераторах?
22. При каких неисправностях генератора можно продолжать движение до ремонтной мастерской, используя электроэнергию аккумулятора?
Лабораторная работа №3
Задание на исследование
1. Изучение частей стартера (колено с магнитами, якоря, втягивающие реле, щеткодержатели, редукторы, бендиксы).
2. «Прозвонка» обмоток якорей (роторов) и втягивающих реле.
3. Снятие механической характеристики стартера.
Порядок выполнения задания
Перед началом выполнения задания необходимо выложить на стол из выдвижного ящика лабораторного стенда части стартеров: колена с магнитами (статоры), якоря (роторы), втягивающие реле, щеткодержатели, редукторы, вилки, бендиксы. С помощью миллиомметра измерить между двумя соседними пластинами коллектора якоря сопротивление и мегоомметром - сопротивление изоляции между пластиной коллектора и корпусом.
Измерить сопротивление обмоток втягивающего реле.
Полученные данные занести в таблицы 21 и 22.
Рис. 14. Стенд «Исследование электрического стартера»
1 – приборный корпус; 2 – вольтметр; 3 – амперметр; 4 – стартер; 5 – электрическая принципиальная схема лабораторного стенда; 6 – выдвижной ящик; 7 – тахометр; 8 – рычаг тормозящего устройства; 9 – стрелочный индикатор крутящего момента; 10 – маховик с зубчатым венцом; 11 – аккумулятор; 12 – замок зажигания
Таблица 21
Параметры якоря 1
№ п/п | Нумерация пластин коллектора | Сопротивление обмотки ротора, Ом | Сопротивление изоляции, МОм |
1 | 1-2 |
| |
2 | 2-3 | ||
3 | 3-4 | ||
… | |||
k | n-1 |
Параметры якоря 2
№ п/п | Нумерация пластин коллектора | Сопротивление обмотки ротора, Ом | Сопротивление изоляции, МОм |
1 | 1-2 |
| |
2 | 2-3 | ||
3 | 3-4 | ||
… | |||
k | n-1 |
Таблица 22
Параметры втягивающих реле
№ втягивающего реле | Сопротивление тяговой катушки, Ом | Сопротивление удерживающей катушки, Ом |
1 | ||
2 | ||
3 |
Убрать части стартеров в выдвижной ящик лабораторного стенда.
Для снятия параметров, необходимых для построения механической характеристики стартера необходимо ключ замка зажигания перевести и удерживать в положение «Старт» не более 6с. Включится стартер, нагрузкой которого будет являться маховик. Считать, что это режим холостого хода. Измеряемые параметры (напряжение, ток, обороты и крутящий момент) поместить в строку 1 таблицы 23.
Таблица 23
№ п/п | Напряжение, В | Ток, А | Обороты, об/мин | Крутящий момент, Н*м |
1 | 0 | |||
2 | ||||
3 | ||||
4 | ||||
5 | 0 |
Выключить стартер, отпустив ключ замка зажигания, а затем переведя его в положение «0».
Для заполнения строк 2-4 таблицы 23 необходимо включить стартер, и поворачивая рычаг индикатора вращающего момента, экспериментально выбрать 3 точки, для которых снять показания приборов. Следить, чтобы ток стартера во время испытаний не превышал значение 150А. Время выполнения указанной процедуры не должно превышать 10с.
Перед заполнением строки 5 таблицы 23 необходимо подождать несколько минут пока стартер остынет. Затем включить стартер и с помощью рычага индикатора вращающего момента остановить стартер и быстро снять показания приборов. Время испытания не должно превышать 3с.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Тип стартера.
4. Таблицы экспериментальных данных.
5. График механической характеристики.
6. Электрическую схему лабораторного стенда.
7. Выводы о техническом состоянии стартера.
Вопросы для самопроверки
1. Почему время включения стартера ограничено?
2. С какой целью в стартерах устанавливают редуктор?
3. Почему вместо обмотки статора чаще используют постоянные магниты?
4. Сколько щеток имеет стартер АТС и с чем это связано?
5. Почему на стартерах применяются меднографитовые щетки, а не графитовые?
6. Какое назначение обгонной муфты (бендикса) стартера?
7. Почему к клемме 30 стартера подключается провод большого сечения?
8. Какую электрическую мощность имеют стартеры АТС?
9. Какое назначение втягивающего реле стартера?
10. Какого типа используются подшипники в стартере?
11. Как отразится на работе стартера попадание в него воды?
12. Какое назначение клеммы 50 стартера?
13. Как выглядит схема подключения стартера к бортовой сети автомобиля?
14. С какой скоростью вращает стартер коленчатый вал двигателя с искровым зажиганием и дизельного? Почему диапазоны скоростей разные?
15. Какое назначение клеммы 15a стартера?
16. Какие неисправности могут быть в автомобиле, если при включении стартера слышен щелчок срабатывания сердечника втягивающего реле, а коленчатый вал ДВС не вращается?
17. Почему при работе стартера скорость вращения коленчатого вала ДВС неравномерная?
18. Как реализован стартер на АТС с гибридной силовой установкой?
19. Почему при снятии стартера с ДВС настоятельно рекомендуется отключать аккумулятор?
20. Почему при включении стартера сначала начинает вращаться бендикс, а чуть позже он входит в зацепление с зубчатым венцом маховика?
21. Какой кпд у стартера?
Лабораторная работа №4
Задание на исследование
1. Изучение узлов и частей систем зажигания.
2. Составление электрических схем катушек зажигания, схем подключения коммутаторов, датчиков и измерение их параметров и т.д.
3. Изучение высоковольтных проводов и измерение их параметров.
4. Определение по визуальному осмотру свечей зажигания их тип и технические характеристики.
5. Контроль качества и энергии искры систем зажигания.
6. Исследование работы систем зажигания и диагностика неисправностей.
Порядок выполнения задания
Перед началом выполнения задания необходимо выложить на стол из выдвижного ящика приборного корпуса лабораторного стенда узлы и части систем зажигания: трамблеры, катушки зажигания, коммутаторы, крышки распределителей высокого напряжения, бегунки, свечи зажигания, контакты прерывателя, бесконтактные датчики зажигания, высоковольтные провода и др.
Изучить конструкции трамблеров и их основных частей. Для этого необходимо снять высоковольтные крышки с трамблеров, аккуратно отстегнув пластинчатые пружины. Определить в каких системах зажигания они применяются и, возможно, на каких автомобилях. Установить крышки на место.
Исследовать катушки зажигания. Пользуясь омметром, прозвонить электрические цепи и составить электрические схемы катушек. Измерить сопротивления обмоток. Полученные данные занести в таблицу 24.
Исследовать высоковольтные провода и данные поместить в таблицу 25.
Для проверки качества и энергии искры необходимо переключить центральный высоковольтный провод с крышки трамблера контактной системы зажигания на клемму искрового разрядника.
Установить ручку частоты вращения трамблера в крайнее левое положение против часовой стрелки.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Типы трамблеров, катушек зажигания, коммутаторов, свечей зажигания, высоковольтных проводов, датчиков.
4. Электрические схемы катушек зажигания.
5. Таблицы экспериментальных данных.
6. Графики тока потребления систем зажигания в зависимости от частоты вращения трамблера.
7. Графики парада цилиндров (при наличии мотор – тестера).
8. График угла опережения зажигания в зависимости от впускного давления (при наличии вакуумного насоса, манометра и стробоскопа).
9. Электрическую схему лабораторного стенда.
10. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Где накапливается электромагнитная энергия, образующая искру?
2. Что означает «угол замкнутого состояния контактов прерывателя» и как этот параметр называется в электронных системах зажигания?
3. Зачем в некоторых катушках зажигания применяется дополнительный резистор (вариатор)?
4. Почему искра появляется при размыкании контактов прерывателя?
5. Зачем контакты прерывателя шунтируются конденсатором?
6. В чем принципиальная разница катушек зажигания контактных и электронных систем?
7. В чем преимущество электронных систем зажигания от контактных?
8. Какие датчики частоты вращения применяются в электронных системах зажигания?
9. Какие принципиальные электрические схемы имеют катушки зажигания?
10. Почему высоковольтные провода имеют достаточно большое погонное сопротивление?
11. Какие основные характеристики имеет свеча зажигания?
12. Какие конструкции свечей зажигания применяются на двигателях с искровым зажиганием?
13. Что такое «холодные» и «горячие» свечи зажигания?
14. Какой принцип работы электронного коммутатора?
15. Как будет выглядеть парад цилиндров на свечах зажигания лабораторного стенда?
16. Почему внешний керамический изолятор свечи зажигания делается гофрами?
17. Почему некоторые катушки зажигания имеют 2 высоковольтных вывода?
18. На какие параметры системы зажигания влияет зазор между электродами свечи?
19. Почему энергия искры в электронных системах зажигания постоянная?
20. Какой цвет керамического изолятора под юбкой свечи соответствует правильной работе цилиндра и, в какой момент его надо проверять?
21. Какое напряжение допускается на замкнутых контактах прерывателя?
22. О чем говорит «северное сияние» в районе частей системы зажигания, которое можно наблюдать в темноте?
23. Что называется калильным числом свечи зажигания?
24. Как регулируется зазор в свечах зажигания?
25. Из какого материала изготавливается центральный электрод свечи зажигания?
26. Какой зазор должна преодолевать электрическая дуга в системах зажигания?
27. В каких местах системы зажигания, кроме свечей, возможно появление искры?
28. Как устанавливается угол опережения зажигания в электронных системах?
29. Что надо делать с высоковольтными проводами, если от них «бьет током»?
30. Какие дополнительные функции может выполнять коммутатор?
31. Почему некоторые катушки зажигания имеют во вторичной обмотке диод?
32. Зачем в бегунке трамблера устанавливается добавочный резистор?
Лабораторная работа №5
Задание на исследование
1. Изучение реле прерывателей поворотов и
электромагнитных реле.
2. Составление электрических схем электромагнитных реле.
3. Изучение электрических схем указателей поворотов и аварийной сигнализации, применяемых на АТС.
Рис. 21. Электрическая схема указателей поворотов и аварийной сигнализации
А1 – выключатель аварийной сигнализации; A2 – переключатель поворотов; А3 – реле-прерыватель указателей поворотов; H1 – контрольная лампа указателя поворотов на панели приборов; H2, H3 – лампы указателей поворотов левой стороны; H4, H5 – лампы указателей поворотов правой стороны; FU1, FU2 – предохранители; 30 – клемма (проводник), к которой постоянно подводится напряжение +12В; 15 – клемма, к которой подводится напряжение +12В при включении зажигания или стартера; 31 – металлический корпус АТС, к которому подключается отрицательных полюс аккумулятора
Рис. 22. Электромагнитные реле
Рис. 23. Электрические схемы и расположение контактов некоторых электромагнитных реле
Рис. 24. Электрическая схема включения звукового сигнала
K1 – электромагнитное реле; SB1 – кнопка включения звукового сигнала; BA1 – звуковой сигнал; FU1 – плавкий предохранитель
Рис. 25. Стенд для изучения реле-прерывателей указателей поворотов
H1-H4 – лампы указателей поворотов (левая и правая передние, левая и правая задние); H5 – контрольная лампа указателей поворотов; H6 – дополнительная лампа; X1, X2 – лабораторные зажимы подключения автомобильного аккумулятора; X3-X5 – зажимы клеммы подключения выносных розеток для других типов реле-прерывателей поворотов; X6,X7 – зажимы дополнительной лампы; XS1 – розетка подключения реле-прерывателя поворотов к стенду; S1-S4 – выключатели имитации неисправности ламп; S5 – переключатель указателей поворотов (ЛП – левый поворот, ПП – правый поворот); S6 – клавиша включения аварийной сигнализации; S7 – выключатель зажигания; FU1 – плавкий предохранитель в цепи указателей поворотов; FU2 – плавкий предохранитель в цепи аварийной сигнализации; ВЗ – выключатель (замок) зажигания
Рис. 26. Стенд для изучения электромагнитных реле
FU1 – плавкий предохранитель; S1 – выключатель; H1, H2 – контрольные лампы; 15, 30, 31, 87, 88 – лабораторные зажимы
Порядок выполнения задания
Для выполнения задания необходимо получить 2 лабораторных стенда, показанных на рис. 25 и 26, наборы реле-прерывателей поворотов и электромагнитных реле, заряженный автомобильный аккумулятор.
Выбрать реле прерыватели с 3-мя ножевыми контактами и
обозначениями контактов 49, 49a, 31. Установить реле прерыватель в розетку XS1 лабораторного стенда (рис. 25). Выключатели S1 – S4 стенда установить в положение «Включено». Выключатели S6, S7 поставить в положение «Выключено», переключатель S5 – в положение «0».
С помощью соединительных проводов лабораторный стенд подключить к автомобильному аккумулятору. Отрицательный полюс аккумулятора подключается к зажиму X1 «-» стенда, положительный – к зажиму X2 «+».
Внимание! Нарушение полярности подключения аккумулятора приведет к поломке реле прерывателя поворотов.
Включить выключатель S7 «Замок зажигания». Переключатель S5 «Рычаг переключения указателей поворотов» установить в положение ЛП «Левый поворот». Наблюдать режим работы указателей поворотов левой стороны (мигание левых ламп указателей и контрольной лампыH5 (панель приборов водителя). С помощью выключателя S1 отключить переднюю левую лампу (имитация перегорания лампы). Обратить внимание как работает система. Затем выключателем S3 отключить нижнюю левую лампу. Обратить внимание как теперь работает система. Выключатели S1 и S3, переключатель S5 возвратить в исходное положение.
То же самое повторить, переключив S5 в положение ПП «Правый поворот».
Полученные результаты занести в таблицу 30.
Выключить выключатель S7. Нажать на клавишу выключателя S6 «Включение аварийной сигнализации». Исследовать работу режима аварийной сигнализации, отключая по очереди лампы указателей поворотов. Обратить внимание на индикацию этого режима в салоне АТС.
Выбрать из набора реле прерыватель поворотов с 4-мя контактами 49, 49a, 31, C1. Исследовать его работу по приведенной выше методике. Назначение вывода C1 определить самостоятельно, используя рекомендованную литературу. Проверить работоспособность линии C1. Реле с 4-мя контактами подключается с помощью проводов с розетками к зажимным клеммам X3-X5 стенда.
Внимание! Неправильное подключение реле к стенду приведет к его поломке.
Для изучения электромагнитных реле используется лабораторный стенд, показанный на рис. 26. Электромагнитное реле с 4-мя ножевыми контактами 30, 85, 86, 87 подключается
Таблица 30
Исследование указателей поворотов
№ п/п | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | Частота мига-ний, Гц | Выводы |
1. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | ЛП | ||
2. | Выкл. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | ЛП | ||
3. | Выкл. | Выкл. | Вкл. | Вкл. | ЛП | ||
4. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | 0 | ||
5. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | ПП | ||
6. | Вкл. | Вкл. | Выкл. | Вкл. | ПП | ||
7. | Вкл. | Вкл. | Выкл. | Выкл. | ПП | ||
8. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | Вкл. | 0 |
к стенду с помощью соединительных проводов с розетками. Причем 30 и 85 выводы реле подключается к 31 зажиму стенда, 86 – к 15 зажиму стенда, 87 – к 87. При включении выключателя S1 должна загораться лампа H2. При выключении – соответственно гаснуть. Перед началом испытаний к зажимам 31 «-» и 30 «+» лабораторного стенда, соблюдая полярность, подключить аккумулятор.
Внимание! Неправильное подключение аккумулятора или реле может привести к выходу из строя электромагнитное реле или сжечь предохранитель.
Изучить расположение контактов и обмотки других реле и проверить их на стенде. Сделать соответствующие выводы об исправности электромагнитных реле.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
2. Электрическую схему указателей поворотов и аварийной сигнализации.
3. Электрические схемы проверки электромагнитных реле на стенде.
4. Таблицы экспериментальных данных.
5. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. В чем отличие указателей поворотов от аварийной сигнализации? Какой предусмотрен цвет фонарей?
2. Почему мощность ламп в цепи поворотов строго нормирована и сколько она составляет?
3. Зачем в схеме указателей поворотов и аварийной сигнализации используется 2 плавких предохранителя?
4. Зачем устанавливается лампа в выключателе аварийной сигнализации и как она работает?
5. Что означает надпись «(2х21+4)х2+1х3W» на реле-прерывателе поворотов марки 711.3777 (см. рис. 20)?
6. В каком положении должен находиться ключ в замке зажигания, чтобы можно было включить аварийную сигнализацию?
7. Почему мощность контрольной лампы указателей поворотов не должна превышать 3-х Вт?
8. Будет работать левая сторона указателей поворотов, если все лампы правой стороны неисправны и как будет вести себя в этом случае контрольная лампа?
9. Какое назначение контакта C1 реле прерывателя поворотов и как его можно проверить на стенде?
10. Почему при включении зажигания и выключенных указателях поворотов и аварийной сигнализации в реле прерывателе начинается дребезг контактов электромагнитного реле?
11. Как на стенде можно проверить электромагнитное реле, в котором обмотка зашунтирована диодом (см. рис. 23)?
12. Какие преимущества и недостатки имеет электромагнитное реле перед транзисторами?
13. Зачем применяется плавкий предохранитель на стенде проверки электромагнитных реле?
14. Где применяются электромагнитные реле в автомобиле?
15. С какой целью в некоторых электромагнитных реле устанавливается диод параллельно обмотке?
16. Почему некоторые контакты розетки, куда устанавливается реле, сильно нагреваются и на каких контактах это происходит?
17. Какая информация обычно указывается на корпусе реле?
18. В каком месте в автомобиле обычно устанавливаются реле?
19. К чему обычно приводит попадание воды на контакты реле?
20. С какой целью на корпусе электромагнитного реле устанавливаются гнезда для установки плавного предохранителя? Какие цепи он защищает?
Лабораторная работа №6
Задание на исследование
1. Изучение принципа действия и основных функций
автосигнализации.
2. Составление электрической схемы подключения
автосигнализации к лабораторному стенду и методики ее проверки.
Рис. 28. Стенд «Исследование автомобильных сигнализаций»
X1 - X15 – лабораторные зажимы; H1 – H6 – лампы накаливания; PA1 – амперметр; SB1 – кнопка; S1, S2, S4, S5 – выключатели; S3 – переключатель режимов амперметра PA1 «Вольтметр PU – амперметр PA»; VD1 – красный, VD2 – зеленый светодиоды; BA1 – сирена
Порядок выполнения задания
Для выполнения задания необходимо подготовить лабораторный стенд, показанный на рис. 28, комплект автомобильной сигнализации и заряженный аккумулятор.
Перед началом сборки схемы подключения сигнализации к стенду необходимо показать ее преподавателю для проверки.
После окончания сборки схемы снова показать результаты работы преподавателю. Также согласовать с преподавателем методику проверки сигнализации, которая должна включать проверку основных функций (опций) и измерение тока потребления в режиме охраны и снятия с охраны.
В присутствии преподавателя подключить автомобильный аккумулятор к лабораторному стенду, соблюдая полярность. Необходимо помнить, что неправильное подключение аккумулятора и автосигнализации к стенду приведет к поломке оборудования лабораторной работы.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Марка и основные технические характеристики сигнализации.
4. Электрическую схему подключения сигнализации к бортовой цепи автомобиля.
5. Электрическую схему подключения сигнализации к стенду.
6. Перечень проверенных во время лабораторных занятий функций сигнализации.
7. Замечания по работе сигнализации и стенда.
8. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Какие основные функции выполняет типовая автосигнализация?
2. Какие датчики применяются в автомобильной сигнализации?
3. Какие преимущества и недостатки имеют радио- и инфракрасный каналы связи брелка с системным блоком сигнализации?
4. Как настраивается чувствительность датчика удара сигнализации?
5. Какие проблемы могут возникать при подключении автосигнализации к бортовой сети автомобиля?
6. Какие цепи в автомобиле блокируются сигнализацией?
7. Какие дополнительные функции имеет сигнализация с двунаправленной передачей информации?
8. Почему канал связи между брелком и системным блоком должен иметь индивидуальный идентификационный код? Какое количество комбинаций кода обычно применяется (указать порядок)?
9. Какие способы защиты канала связи предусмотрены в автосигнализации против злоумышленников?
10. Какое дополнительное оборудование может подключаться к сигнализации?
11. Как осуществляется контроль срабатывания зон охраны владельцем автомобиля?
12. Какие датчики автосигнализации можно назвать интеллектуальными?
13. Чем автосигнализация отличается от иммобилайзера?
14. Из-за чего могут возникать перебои в работе сигнализации при постановке и снятии ее с охраны?
15. Какие зоны контролирует микроволновой датчик автосигнализации?
16. Почему при включенном зажигании автосигнализация брелком на охрану не ставится?
17. Зачем нужна «противоразбойная карточка» и как она работает?
18. Какое назначение служебной кнопки автосигнализации?
19. Что означает режим «Паника» и когда он применяется?
20. Зачем в автосигнализациях применяется резервный источник питания?
21. Какие современные технологии охраны применяются в «навороченных» автосигнализациях?
22. Какой ток потребления должен быть в автомобильной сигнализации?
23. В каком месте должен устанавливаться системный блок сигнализации в автомобиле?
24. Какие применяются сирены в автосигнализациях и сколько времени они должны работать?
25. Какие штатные узлы автомобильного электрооборудования используются в работе автосигнализации?
Лабораторная работа №7
Задание на исследование
Исследовать характеристики плавких предохранителей разных типов и медной проволоки разного диаметра.
Порядок выполнения задания
Выбрать медную проволоку и микрометром измерить ее диаметр.
Закрепить медную проволоку лабораторными зажимами на панели 12.
Включить источник тока 1 сетевым выключателем 11.
Индикаторная лампа 9 «Сеть» покажет наличие питающего напряжения на стенде.
Установить тестовый (испытательный) ток, подаваемый на
предохранитель. Для этого установить переключатель 7 диапазон тока в положение «0...10А». Далее нажимая и удерживая кнопку 4 «Предварительная установка тока» и поворачивая ручку 3 «Установка значения тока», установить требуемое значение тока по амперметру 6.
Нажать на кнопку 2 «Подача тока на предохранитель». Используя секундомер, зафиксировать время перегорания проволоки. Подавать ток на предохранитель не более 10 с. Если медная проволока не перегорела, то установить большее значение тестового тока и повторить эксперимент. Добиться, чтобы проволока перегорала в течение нескольких секунд и мгновенно.
Экспериментальные данные занести в таблицу 33.
Сравнить результаты испытаний с расчетными данными по формулам раздела «Расчет проводников плавких предохранителей».
По очереди установить на лабораторный стенд разные типы автомобильных предохранителей с разными номинальными токами и провести их испытание. При этом руководствоваться
Таблица 33
№ п/п | Диаметр медной прово- локи, мм | Сечение прово- локи, мм2 | Тесто-вый ток, А | Время перего-рания, с | Комментарий |
1 |
|
| Не перегорает | ||
2. | |||||
3. | |||||
4. | Мгновенно перегорает | ||||
5. |
|
| Не перегорает | ||
6. | |||||
7. | |||||
8. | Мгновенно перегорает | ||||
9. |
|
| Не перегорает | ||
10. | |||||
11. | |||||
12. | Мгновенно перегорает |
информацией, приведенной в разделе «Элементы теории к лабораторной работе».
Экспериментальные данные поместить в таблицу 34.
Содержание отчета
Отчет должен содержать:
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Вид лабораторного стенда.
Таблица 34
№ п/п | Тип предохрани- теля с номи-нальным током, А | Тесто-вый ток, А | Время перего-рания, с | Комментарий |
1. |
| |||
2. | ||||
3. |
| |||
4. | ||||
5. |
| |||
6. | ||||
7. |
| |||
8. | ||||
9. |
| |||
10. |
4. Таблицы с экспериментальными данными и комментариями.
5. Графики токовременных характеристик автомобильных предохранителей.
6. Выводы.
Вопросы для самопроверки
1. Где применяются плавкие предохранители? Какие у них преимущества и недостатки по отношению к другим защитным устройствам?
2. Какой принцип действия одноэлементного плавкого предохранителя?
3. Какой принцип действия двухэлементного плавкого предохранителя?
4. Из каких частей состоит плавкий предохранитель? Из каких материалов изготавливается плавкая вставка?
5. Где устанавливаются плавкие предохранители в электрооборудовании АТС?
6. Что называется номинальным током предохранителя?
7. Что обозначает напряжение, написанное на предохранителе?
8. Почему предохранители выпускаются разной длины?
9. Какую информацию можно получить с графика токовременной характеристики предохранителя?
10. Почему флажковые предохранители предпочтительнее трубчатых?
11. Зачем цветом дублируют номинальный ток предохранителя?
12. Почему важно знать падение напряжения на предохранителе и как его правильно измерять?
13. Каким способом ускоряют срабатывание плавкого предохранителя?
14. К чему может привести неисправность плавкого предохранителя?
15. Зачем применяется иерархическая схема включения предохранителей в электрическую цепь?
Литература
1. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. 4-изд., перераб. и доп. – М: Горячая линия – Телеком, 2006. – 440 с.: ил.
2. Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. – М: ЗАО «КЖИ За рулем». 2004. -384 с.: ил.
3. Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей: Учебное пособие. М.: Солон-Р, 2001, 272 с.
4. Генераторы зарубежных автомобилей/Акимов А.В., Акимов С.В., Лейкин Л.П. – М.: Изд. «За рулем», 1998. – 80 с.
5. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству, применению и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 1. Электронные системы зажигания. – М.: АНТЕЛКОМ, 2003. – 240 с., ил.
6. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 4. Системы световой сигнализации поворотов и аварийной сигнализации. Реле поворотов. – М.: АНТЕЛКОМ, 2003. – 192 с., ил.
7. Сайт производителя автомобильной сигнализации
MS-225: www.magic system.ru.
8. ГОСТ Р 41.97-99. Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения систем тревожной сигнализации транспортных средств и механических транспортных средств в отношении их систем тревожной сигнализации.
Приложение
Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота
Дисциплина: Электроника и электрооборудование транспортных и машин
Лабораторная работа 1
ЭЛЕКТРОНИКА И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов специальностей 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования»
Калининград
2011
УДК 629.113.066
Автор: Румянцев А.Н., канд. техн. наук, доцент
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой электрооборудования и автоматики судов БГАРФ 14 декабря 2010 г., протокол № 13.
Рецензент: Петелин В.П., канд., техн. наук, доцент кафедры «Автоматизация производственных процессов» КГТУ
ОГЛАВЛЕНИЕ
Список сокращений ……………………………….….…….. 4
Введение …………………………...…………………….….. 4
Общие организационно-методические указания ……..…... 5
Правила техники безопасности в лаборатории ………..….. 6
Оформление и содержание отчета, защита лабораторной
работы ……………………………………………………………… 7
Лабораторная работа №1. Исследование автомобильного аккумулятора …………..……………………………………….….. 8
Лабораторная работа №2. Исследование автомобильного генератора ……………………………………………………….... 18
Лабораторная работа №3. Исследование электрического
стартера ………………………………………………………….... 31
Лабораторная работа №4. Исследование контактной и электронной систем зажигания ………………….………………. 41
Лабораторная работа №5. Исследование работы указателей поворотов и аварийной сигнализации, электромагнитных
реле ……………………….……………………………………….. 54
Лабораторная работа №6. Исследование работы автомобильной сигнализации …….………………….………….. 64
Лабораторная работа № 7. Исследование автомобильных плавких предохранителей ………….…………………………….. 71
Литература ……………………………..…………………… 81
Приложение. Вид титульного листа отчета по работе …... 83
Список сокращений
АТС – автотранспортные средства (автомобили);
ДВС – двигатель внутреннего сгорания.
Введение
Лабораторный практикум играет важную роль при изучении дисциплины «Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин» (Э и ЭТ и ТТМ).
Практикум позволяет проектировать, собирать, диагностировать и исследовать элементы, узлы и системы электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин (сокращенно – автомобилей). Факультативно предусмотрено использование видеороликов и слайдов для демонстрации работы узлов электрооборудования, используя электронный проектор и применение различных моделирующих программ.
Лабораторные занятия дают наглядное представление о работе реальных узлов и систем электрооборудования автомобилей с возможностью самостоятельного снятия технических характеристик.
Лабораторный практикум реализован на современной элементной базе и включает в свой состав электрооборудование, используемое в АТС региона.
Методические указания содержат описание 7 лабораторных работ с общим объемом 18 часов учебной нагрузки и предназначены для студентов специальностей 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство», 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования».
Дата: 2019-11-01, просмотров: 203.