Контрольная работа по ""Электроника"

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное автономное образовательное  учреждение ВПО

«Российский государственный профессионально-педагогический университет» Филиал в г. Первоуральске

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине

«АВТОМОБИЛИ. Раздел «ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ»

 

ВАРИАНТ 8

 

 

 

 

Исполнитель:

студент группы Пу-412 САТ                                         

 

Руководитель:

преподаватель        

 

 

 

 

 

Первоуральск 2012

 

 

Содержание

1. Из общей монтажной схемы электрооборудования  автомобиля ВАЗ-2110 вычертите цепь  включения сигнализатора давления  масла в системе смазки двигателя.

2. Опишите назначение системы рециркуляции отработанных газов. Укажите функции всех элементов этой системы

3. Поясните назначение центробежного регулятора в прерывателе-распределителе системы зажигания

4. Опишите устройство статора трехфазного генератора  

 

1.Из общей монтажной схемы  электрооборудования автомобиля ВАЗ-2110 вычертите цепь включения сигнализатора давления масла в системе смазки двигателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 - блок-фары; 2 - датчики износа  колодок передних тормозов: 3 - звуковой  сигнал; 4 - вентилятор системы охлаждения; 5 - выключатель све ,та 3aflHero хода; 6 - аккумуляторная батарея; 7 - генератор; 8 - датчик контрольной лампы давления  масла; 9 - датчик уровня масла; 10 –  свечи зажигания; 11 – форсунки; 12 – регулятор холостого хода; 13 – колодки электронного блока  управления; 14 – датчик положения  дроссельной заслонки;  15 - датчик  положения коленчатого вала; 16 - модуль  зажигания: 17 - датчик указателя температуры  охлаждающей жидкости; 18 - стартер; 19 - колодка диагностики; 20 - датчик  температуры охлаждающей жидкости; 21 - датчик скорости; 22 - реле включения  электробензонасоса; 23, 35, 39 - плавкие  предохранители;  24 – электробензонасос; 25 - микромоторедуктор привода заслонки  отопителя: 26 - клапан рециркуляции; 27 - вентилятор отопителя; 28 - насос  омывателя ветрового стекла; 29 - датчик  уровня омывающей жидкости; 30 - датчик  уровня тормозной жидкости; 31 - датчик  уровня охлаждающей жидкости; 32 - моторедуктор стеклоочистителя; 33 - дополнительный резистор вентилятора  отопителя: 34 - реле включения питания  системы впрыска; 36 - клапан продувки  адсорбера; 37 - датчик расхода воздуха; 38 - реле включения вентилятора  системы охлаждения; 40 - переключатель  наружного освещения; 41 - датчик детонации; 42 - датчик концентрации кислорода  (подогреваемый лямбда-зонд); 42* - СО-потенциометр (ставится на машинах, эксплуатируемых  на этилированном бензине; в  этом случае датчик концентрации  кислорода не устанавливается) 43 - контрольная лампа противотуманного  света; 44 - контрольная лампа обогрева  заднего стекла; 45 – выключатель  противотуманного света; 46 - выключатель  обогрева заднего стекла; 47 - комбинация  приборов: 48 - монтажный блок; 49 - датчик  уровня топлива. 50 - выключатель зажигания; 51 - регулятор яркости подсветки  приборов: 52 – подрулевой переключатель; 53 - лампа подсветки рычагов управления отопителем; 54 - выключатель аварийной сигнализации; 55 - электронный блок управления отопителем:

56 - выключатель клапана  рециркуляции топлива; 57 - блок индикации  бортовой системы контроля: 58 - боковые  указатели поворота; 59 - датчик температуры  для системы отопления;  60 - плафон  освещения салона; 61 - плафон местного  освещения салона; 62 - розетка для  переносной лампы; 63 - электронные  часы . 64 - дверные выключатели передних  дверей; 65 - дверные выключатели задних  дверей; 66 - лампа освещения вещевого  ящика: 67 – выключатель освещения  вещевого ящика; 68 - прикуриватель; 69 - лампа освещения пепельницы; 70 - выключатель стоп-сигнала; 71 - элемент  обогрева заднего стекла; 72 - наружные  задние фонари; 73 - внутренние задние  фонари; 74 - лампы освещения номерного  знака;  75 - лампа освещения багажника.

 

2. Система рециркуляции отработавших  газов

 

 

 

 

 Схема системы рециркуляции  отработавших газов  

 

1 – шланг от термовакуумного  выключателя к клапану рециркуляции;

2 – шланг от термовакуумного  выключателя к карбюратору; 

3 – карбюратор;

4 – термовакуумный выключатель; 

5 – головка блока цилиндров;   

6 – выпускной коллектор; 

7 – впускной трубопровод; 

8 – клапан рециркуляции;

 А – на холодном  двигателе; 

 Б – на двигателе,  прогретом до температуры 40°С, на частичных нагрузках. 

 

 

Система предназначена для  снижения токсичности отработавших газов. Она функционирует на всех режимах работы двигателя, за исключением  холостого хода и режима полного  открытия дроссельных заслонок, а  также блокируется при температуре  двигателя ниже 40°С. Система состоит  из клапана рециркуляции с мембраной, термовакуумого выключателя и двух шлангов.

 

 

 

 

 

 

 

 

На холодном двигателе  клапан термовакуумного выключателя  закрыт.

 

 Одним шлангом выключатель  соединен с наддроссельным пространством  карбюратора, и при работе двигателя  в шланге создается разрежение. Другой шланг подходит к выключателю  от клапана рециркуляции. При  прогреве двигателя клапан термовакуумного  выключателя открывается и пропускает  разрежение к клапану рециркуляции, открывая его. Часть отработавших  газов через перепускное отверстие  засасывается во впускной коллектор  и догорает в цилиндрах двигателя,  что снижает токсичность отработавших  газов.

 

 

3. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

 

Развитие автомобилей  первоначально было связано с  системой зажигания от магнето, но оно  достаточно быстро было вытеснено батарейной системой зажигания, которая в различных  вариантах и применяется на современных  автомобилях.

 

Тенденции развития ДВС связаны  с повышением их экономичности, снижением  токсичности отработавших газов, уменьшением  массы и габаритных размеров, повышением частоты вращения коленчатого вала и степени сжатия.

 

Прерыватель-распределитель зажигания  — механизм, определяющий момент формирования высоковольтных импульсов в системе зажигания и (или) для распределения электрического зажигания по цилиндрам карбюраторных и инжекторных бензиновых двигателей внутреннего сгорания.

Дизельные, компрессионные, калильные, а также двигатели с калильной головкой имеют иной принцип воспламенения топливо-воздушной смеси и прерыватель-распределитель им не нужен.

В классическом виде устройство включает в себя прерыватель тока низкого  напряжения, распределитель тока высокого напряжения, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания.

1. Контакты прерывателя в определённый момент размыкают первичную цепь обмотки катушки зажигания, что вызываетиндуцирование тока высокого напряжения в её вторичной обмотке. Параллельно контактам подключен конденсатор для уменьшения искрения.
2. Вакуумный регулятор (встроен в корпус) измененяет угол опережения зажигания в зависимости от нагрузки на двигатель, которая пропорциональна разряжению за дроссельной заслонкой. Вакуумный регулятор соединён с задроссельным пространством (впускной коллектор) трубкой.
3. Центробежный регулятор (встроен в корпус) измененяет угол опережения зажигания соответственно изменению частоты вращения коленчатого вала.
4. Октан-корректор, установленный на корпусе прерывателя позволяет вручную корректировать угол опережения зажигания.
5. Высоковольтное напряжение от вторичной обмотки катушки зажигания по высоковольтному проводу поступает к центральному контакту крышки распределителя.
6. Через контактный уголёк (щётка, установленная в крышке распределителя) высокое напряжение поступает на бегунок (ротор с токоразносной пластиной)
7. При прохождении вращающегося бегунка мимо боковых электрических контактов (по числу цилиндров) ток высокого напряжения подаётся по высоковольтным проводам к свечам зажигания соответствующих цилиндров. Токоразностная пластина механически не касается боковых контактов крышки, через зазор проскакивает искра.

В более современной бесконтактной  системе зажигания прерыватель  отсутствует. Он заменён устройством  формирования задающих импульсов на эффекте Холла для формирования искры блоком управления зажиганием (коммутатором). Также могут применяться оптические или магнитные датчики.

Некоторые инжекторные двигатели  с распределителем зажигания  не содержат центробежного и (или) вакуумного регулятора коррекции угла опережения зажигания. В них эта функция  возложена на электронный блок управления двигателем. В современных же инжекторных  двигателях прерыватель не применяется  вовсе: он заменён одной или несколькими  управляемыми катушками зажигания, или катушками непосредственно на каждой свече зажигания.

Например, на автомобилях «Ока» установлен датчик Холла и двухискровая катушка зажигания, распределитель отсутствует.

 Бегунок распределителя  

Контакты прерывателя                                   Крышка распределителя

                                                                         Четырёхцилиндрового

                                                                        двигателя. На нижнем

                                                                         фото в центре крышки

                                                                         - контактный уголёк.  

4. Опишите устройство статора  трехфазного генератора

Обмотка статора генераторов зарубежных фирм, как и отечественных —  трехфазная. Она состоит из трех частей, называемых обмотками фаз  или просто фазами, напряжение и  токи в которых смещены друг относительно друга на треть периода, т. е. на 120 электрических градусов, как это  показано на рис. I. Фазы могут соединяться  в "звезду" или "треугольник". При этом различают фазные и линейные напряжения и токи. Фазные напряжения Uф действуют между концами  обмоток фаз. я токи Iф протекают  в этих обмотках, линейные же напряжения Uл действуют между проводами, соединяющими обмотку статора с  выпрямителем. В этих проводах протекают  линейные токи Jл. Естественно, выпрямитель выпрямляет те величины, которые к нему подводятся, т. е. линейные.

Рис.1. Принципиальная схема генераторной установки. Uф1 — Uф3 - напряжение в обмотках фаз: Ud - выпрямленное напряжение; 1, 2, 3 - обмотки трех фаз статора: 4 - диоды  силового выпрямителя; 5 - аккумуляторная батарея; 6 - нагрузка; 7 - диоды выпрямителя  обмотки возбуждения; 8 - обмотка  возбуждения; 9 - регулятор напряжения

При соединении в "треугольник" фазные токи в корень из 3 раза меньше линейных, в то время как у "звезды" линейные и фазные токи равны. Это  значит, что при том же отдаваемом генератором токе, ток в обмотках фаз, при соединении в "треугольник", значительно меньше, чем у "звезды". Поэтому в генераторах большой  мощности довольно часто применяют  соединение в "треугольник", т. к. при меньших токах обмотки  можно наматывать более тонким проводом, что технологичнее. Однако линейные напряжения у "звезды" в корень из 3 больше фазного, в то время как  у "треугольника" они равны  и для получения такого же выходного  напряжения, при тех же частотах вращения "треугольник" требует  соответствующего увеличения числа  витков его фаз по сравнению со "звездой".

Более тонкий провод можно применять  и при соединении типа "звезда". В этом случае обмотку выполняют  из двух параллельнных обмоток, каждая из которых соединена в "звезду", т. е. получается "двойная звезда".

Выпрямитель для трехфазной системы  содержит шесть силовых полупроводниковых  диодов, три из которых: VD1, VD3 и VD5 соединены  с выводом "+" генератора, а другие три: VD2, VD4 и VD6 с выводом "-" ("массой"). При необходимости форсирования мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах VD7, VD8, показанное на рис.1, пунктиром. Такая схема выпрямителя может иметь место только при соединении обмоток статора в "звезду", т. к. дополнительное плечо запитывается от "нулевой" точки "звезды".

У значительного количества типов  генераторов зарубежных фирм обмотка  возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на диодах VD9—VD 11.Такое подключение обмотки возбуждения  препятствует протеканию через нее  тока разряда аккумуляторной батареи  при неработающем двигателе автомобиля. Полупроводниковые диоды находятся  в открытом состоянии и не оказывают  существенного сопротивления прохождению  тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически  не пропускают ток при обратном напряжении. По графику фазных напряжений (см. рис.1) можно определить, какие диоды  открыты, а какие закрыты в  данный момент. Фазные напряжения Uф1 действует  в обмотке первой фазы, Uф2 - второй, Uф3 - третьей. Эти напряжения изменяются по кривым, близким к синусоиде  и в одни моменты времени они  положительны, в другие отрицательны. Если положительное направление  напряжения в фазе принять по стрелке, направленной к нулевой точке  обмотки статора, а отрицательное  от нее то, например, для момента  времени t1, когда напряжение второй фазы отсутствует, первой фазы - положительно, а третьей - отрицательно. Направление  напряжений фаз соответствует стрелкам показанным на рис. 1. Ток через обмотки, диоды и нагрузку будет протекать  в направлении этих стрелок. При  этом открыты диоды VD1 и VD4. Рассмотрев любые другие моменты времени  легко убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего в  обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя переходят из открытого  состояния в закрытое и обратно  таким образом, что ток в нагрузке имеет только одно направление - от вывода "+" генераторной установки  к ее выводу "—" ("массе"), т. е. в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный) ток. Диоды выпрямителя  обмотки возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током эту  обмотку. Причем в выпрямитель обмотки  возбуждения тоже входят 6 диодов, но три из них VD2, VD4, VD6 общие с силовым  выпрямителем. Так в момент времени t1 открыты диоды VD4 и VD9, через которые  выпрямленный ток и поступает  в обмотку возбуждения. Этот ток  значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому  в качестве диодов VD9—VD11 применяются  малогабаритные слаботочные диоды  на ток не более 2 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают  протекание токов силой до 25...35 А).

Остается рассмотреть принцип  работы плеча выпрямителя, содержащего  диоды VD7 и VD8. Если бы фазные напряжения изменялись чисто по синусоиде, эти  диоды вообще не участвовали бы в  процессе преобразования переменного  тока в постоянный. Однако в реальных генераторах форма фазных напряжений отличается от синусоиды. Она представляет собой сумму синусоид, которые  называются гармоническими составляющими  или гармониками - первой, частота  которой совпадает с частотой фазного напряжения, и высшими, главным  образом, третьей, частота которой  в три раза выше, чем первой. Представление  реальной формы фазного напряжения в виде суммы двух гармоник (первой и третьей) показано на рис.2. Из электротехники известно, что в линейном напряжении, т. е. в том напряжении, которое  подводится к выпрямителю и выпрямляется, третья гармоника отсутствует. Это  объясняется тем, что третьи гармоники  всех фазных напряжений совпадают по фазе, т. е. одновременно достигают одинаковых значений и при этом взаимно уравновешивают и взаимоуничтожают друг друга в линейном напряжении.

Рис.2. Представление фазного напряжения Uф в виде суммы синусоид первой, U1, и третьей U3, гармоник  
 
Таким образом, третья гармоника в фазном напряжении присутствует, а в линейном - нет. Следовательно мощность, развиваемая третьей гармоникой фазного напряжения не может быть использована потребителями. Чтобы использовать эту мощность добавлены диоды VD7 и VD8, подсоединенные к нулевой точке обмоток фаз, т. е. к точке где сказывается действие фазного напряжения. Таким образом, эти диоды выпрямляют только напряжение третьей гармоники фазного напряжения. Применение этих диодов увеличивает мощность генератора на 5...15% при частоте вращения более 3000 мин-1.

Выпрямленное напряжение, как это  показано на рис.1, носит пульсирующий характер. Эти пульсации можно  использовать для диагностики выпрямителя. Если пульсации идентичны — выпрямитель  работает нормально, если же картинка на экране осциллографа имеет нарушение  симметрии — возможен отказ диода. Проверку эту следует производить  при отключенной аккумуляторной батарее. Следует обратить внимание на то, что под термином "выпрямительный диод", не всегда скрывается привычная  конструкция, имеющая корпус, выводы и т. д. иногда это просто полупроводниковый  кремниевый переход, загерметизированный  на теплоотводе.

Применение в регуляторе напряжения электроники и особенно, микроэлектроники, т. е. применение полевых транзисторов или выполнение всей схемы регулятора напряжения на монокристалле кремния, потребовало введения в генераторную установку элементов защиты ее от всплесков высокого напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, сбросе нагрузки. Такая защита обеспечивается тем, что  диоды силового моста заменены стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного  диода состоит в том, что при  воздействии на него напряжения в  обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения, называемого напряжением  стабилизации. Обычно в силовых стабилитронах  напряжение стабилизации составляет 25... 30 В. При достижении этого напряжения стабилитроны "пробиваются ", т. е. начинают пропускать ток в обратном направлении, причем в определенных пределах изменения силы этого тока напряжение на стабилитроне, а, следовательно, и на выводе "+ " генератора остается неизменным, не достигающем опасных для электронных узлов значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах постоянство напряжения после "пробоя "используется и в регуляторах напряжения.