Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Черкаський політехнічний технікум

Проект курсовий

5.05070205 ПК ЕАТ 014 ЗП

Електрообладнання легкового автомобіля малого класу Nissan-Micra. Розробка зарядного пристрою для акумуляторної батареї

Керівник роботи

Сахно М.М.

Виконав роботу

Рахлін С.В.

2011 р.

Зміст пояснювальної записки

1. Загальна частина

1.1 Склад проекту

1.2 Вступ. Мета проекту

1.3 Вихідні дані для виконання проекту

2. Характеристика електрообладнання автомобіля

2.1 Вимоги до електрообладнання, що визначають конструкцією та умовами експлуатації

2.2 Аналіз сучасних технічних рішень

2.3 Розробка принципової електричної схеми електрообладнання

2.4 Аналіз роботи схеми

2.5 Розрахунок (обґрунтування) та вибір елементів схеми

2.6 Розробка схем з'єднань. Розрахунок(вибір) монтажних елементів

2.6.1 Розрахунок (вибір) монтажних елементів

3. Спеціальна частина

3.1 Аналіз сучасних технічних рішень

3.2 Розробка структурної схеми

3.3 Розробка принципової схеми

3.3.1 Розробка схеми електричної принципової системи автомобіля

3.3.2 Розробка схеми електричної принципової, розроблюваної системи

3.4 Обґрунтування та вибір елементів

3.5 Розробка монтажної схеми

Використана література

1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Склад проекту

Курсовий проект на тему ” Електрообладнання легкового автомобіля малого класу Nissan-Micra. Розробка зарядного пристрою для акумуляторної батареї”.

Курсовий проект складається з пояснювальної записки 33 аркушів формату А4 і графічної частини:

1- аркуш формату А1схема електрична принципова легкового автомобіля малого класу Nissan-Micra;

1- аркуш формату А2 cхема електрична системи електропостачання;

1- аркуш формату А2 схема електрична принципова зарядного пристрою.

Даний курсовий проект виконано згідно вимог ЄСКД і стандартів ЧПТ ”Основні вимоги до оформлення текстових документів ”. Графічна частина виконана також у відповідності згідно вимог до оформлення конструкторської документації.

Курсовий проект виконано на підставі наказу по технікуму №422-у від 05.11.2010.

1.2 Вступ. Мета проекту

На утримання автотранспортних засобів у технічно справному стані, що забезпечує ефективний транспортний процес, галузь здійснює великі ресурсні витрати. Так, ускладнення конструкції автомобілів зумовлює, як правило, збільшення обсягу робіт з технічного обслуговування і ремонту, зростання затрат на забезпечення працездатності. Отже, у процесі технічної підготовки автотранспортних засобів до транспортного процесу забезпечуються їх надійність і передумови ефективної експлуатації. З метою глибшого і комплексного вивчення теоретичних основ забезпечення експлуатаційної надійності автомобілів, прогресивних технологій і форм організації виробництва технічного обслуговування і ремонту, розвитку виробничо-технічної бази та інших питань, які забезпечують експлуатацію автотранспортних засобів, і підготовлено цей проект. У ньому зроблено спробу викласти в систематизованому вигляді основне коло проблем, розв'язання яких потрібне для кваліфікованого керівництва виробничими процесами підготовки автотранспортних засобів до експлуатації.

Збільшення кількості автомобілів на дорогах нашої країни призводить до забруднення навколишнього середовища відпрацьованими газами, а зниження токсичності відпрацьованих газів значною мірою забезпечується справністю системи живлення і запалювання та рівнем технології технічного обслуговування, засобів і методів діагностування цих систем.

Зі зростанням швидкостей та інтенсивності руху підвищуються вимоги до надійності автотранспортних засобів, оскільки несправні автомобілі є джерелом дорожньо-транспортних пригод.

Економія паливних, енергетичних, матеріальних і сировинних ресурсів у процесі експлуатації автомобілів істотно залежить від їх технічного стану, рівня організації матеріально-технічного постачання і процесів перевезення, зберігання і нормування витрат автоексплуатаційних матеріалів та запасних частин на автотранспортних підприємствах.

Збереженість автотранспортних засобів та готовність їх здійснювати перевезення багато в чому залежить від організації, методів і засобів між змінного зберігання.

На рівень технічної готовності автотранспортних засобів і обсяг одночасних і поточних матеріальних затрат на їх утримання істотно впливають методи проектування нових об'єктів автомобільного транспорту, а також реконструкція і технічне переоснащення діючих автотранспортних, автообслуговуючих і авторемонтних підприємств.

Досягненню збалансованості транспортного ринку в країні сприяло також удосконалення правових відносин. Надання господарським ланкам економічно-правової самостійності зміцнило незалежність транспортних підрозділів і дало їм повну свободу при укладенні договорів із замовниками.

Істотне значення мала лібералізація у формуванні тарифів. Застосування договірних цін забезпечило транспортникам відповідну рентабельність, що у свою чергу справило величезний вплив на пожвавлення перевізного процесу і підвищення рівня пропозиції на транспортні послуги.

На динамічне формування транспортного ринку безумовно вплинуло скасування порядку розподілу автомобілів, що діяв раніше. Це дало змогу одержувати техніку найбільш економічно сильним підприємствам, що використовують її більш ефективно, а отже, найбільш повно задовольняти суспільні потреби в перевезеннях.

Крім того, в останні роки в країні набула подальшого розвитку господарська реформа, особливо в тих галузях, для яких характерні великі обсяги перевезень вантажів. Оцінювання роботи підприємств за прибутком змусило їх знижувати транспортні витрати. У результаті цього попит на транспортні послуги різко знизився.

В цих умовах, коли диктат транспортних підприємств припинився, починають діяти такі чинники, як вартість і якість наданих транспортних послуг. Водії приватних автомобілів внаслідок менших накладних витрат тепер стають більш конкурентно спроможними на транспортному ринку порівняно з автотранспортними підприємствами. Але така конкуренція не настільки сильна, щоб загрожувати існуванню системи транспорту загального користування в цілому, значна кількість якого перебуває в муніципальному підпорядкуванні. Проте державні автотранспортні підприємства зобов'язані рахуватися з приватним сектором як з реальною господарською силою, спроможною на деяких локальних ринках транспортних послуг узяти на себе ініціативу, що раніше належала суспільному транспорту.

Суспільно-економічні зміни, що відбуваються в народному господарстві України, позначаються і на автомобільному транспорті. Практика показує, що за останні роки досягнуто збалансованості попиту і пропозиції транспортних послуг (тобто рівноваги транспортного ринку). Таке становище зумовлене рядом обставин, головними з яких є зниження попиту на транспортні послуги в цілому по країні (внаслідок кризового стану економіки), підтримування технічної готовності транспортних засобів на досить високому рівні (незважаючи на значне їх фізичне зношування), поява на транспортному ринку значної кількості приватних транспортних засобів.

Показником рівня пропозиції транспортних послуг є наявний транспортний потенціал і ефективність його використання. За оцінками експертів, наприкінці 80-х років транспортний потенціал повною мірою задовольняв попит на перевезення. Проте згодом на транспортному ринку виникло ускладнення -- відновлення автомобільного парку стало більш складним завданням. Аналіз транспортного балансу за останні роки показує, що постачання нових автомобілів становить менше 7 % від наявного парку, а цей показник значно нижчий нормативного, значення якого коливається в межах 12--15 %.

Запровадження вільного порядку придбання транспортних засобів не забезпечило збільшення їх чисельності на ринку і поліпшення ситуації з відновленням парку. Ринок вплинув лише на перерозподіл транспортних засобів між різноманітними транспортними організаціями.

Обмін продукцією, до якої належать автомобілі, потребує застосування на них ринкових цін. Вони за недостатньої пропозиції безсумнівно будуть високими. Це означає, що придбати автомобіль зможе далеко не кожний бажаючий. Вигідність і ефективність такої покупки залежить тільки від уміння підприємства, що придбало автомобіль, організувати перевізний процес. Ці самі чинники є вирішальними в роботі транспортного підприємства або приватної особи на вільному конкурентному транспортному ринку.

В умовах ринку кожний його учасник намагається не тільки утриматися на ньому, а й розширити сферу своєї діяльності. Одночасно на ринку з'явились нові його учасники.

Неабияке значення має і становище, що склалося в розвитку матеріально-технічної бази транспортних підприємств. Приватний власник не виявляє поки що особливого інтересу до придбання нових автомобілів: занадто високі ціни і, отже, висока собівартість перевезень.

1.3 Вихідні дані для виконання проекту

Вихідними даними для виконання даного проекту є:

Система електропроводки в даного автомобіля виконана одно провідною, від'ємний полюс джерела живлення сполучено з масою, яка виконує роль другого провода.

Всі основні елементи електрообладнання автомобіля «NISSAN MICRA» мають наступні параметри:

Акумуляторна батарея:

Тип батареї……….6СТ-55А, не обслугована

Генератор:

На автомобілях «NISSAN MICRA»; застосовуються трьохфазні генератори змінного струму типу HITACHI з вмонтованим випрямляючим блоком і мікроелектронним регулятором напруги.

Стартер:

Для розкручування колінчастого валу двигуна до частоти, при якій він почне працювати, (тобто для пуску двигуна ) застосовується стартер типу HITACHI. Ще може застосовуватися аналогічний стартер типу ADE- фірми «MITSUBISHI»

Особливістю стартера HITACHI являється планетарний редуктор. Мікропроцесорна система запалювання:

Котушка запалення--типу HITACHI з замкнутим магнітопроводом, суха, герметизована з розімкнутим магнітопроводом.

Свічки запалення--типу NGK - P з завадоподавляючими резисторами.

Вимикач запалення--з протикрадійним запірним механізмом, з блокуванням проти повторного ввімкненя стартера без попереднього вимкнення запалення, і підсвіткою гнізда.

2. Характеристика електрообладнання автомобіля

Акумуляторна батарея - це центр бортової електросистеми автомобіля. Запасом її енергії користуються різні споживачі живлення, а заряджається акумуляторна батарея від генератора.

Електрод (свинцева пластина) контактує з розведеною сірчаною кислотою (електролітом) і віддає під дією розчину позитивні іони, тобто електрично заряджені частини, електроліту. Тим самим між електролітом і свинцевою пластиною створюється електрична напруга.

Проте напруги, що створюється в результаті «добровільного» переходу заряджених частинок, недостатньо, і на акумулятор подають зарядну напругу. В результаті цього сульфат свинцю розрядженої акумуляторної батареї перетворюється на позитивному електроді в діоксид свинцю, а на негативному - в губчастий свинець. Одночасно в електроліті знову утворюється сірчана кислота, зовнішня ознака майже завершеного процесу зарядки - поява бульбашок газу.

При розрядці акумулятора йде зворотний процес. Діоксид свинцю позитивної пластини і губчастий свинець негативною знову перетворюються на сульфат свинцю, причому сірчана кислота витрачається, а утворюється вода. Тому з розрядкою акумуляторної батареї знижується щільність кислоти.

У моделях акумуляторна батарея розташована зліва від двигуна. У моделях в моторному відсіку. На місцях установки він захищений кришкою.



Рис 2.1 Акумуляторна батарея

1 -- негативна пластина; 2 -- сепаратор; 3 -- позитивна пластина; 4 -- бірн; 5-- сітка; 6 -- місток; 7 -- кришка; 8 -- перемичка; 9 -- пробка; 10 -- затискач; 11 -- моноблок; 12 -- призма; 13 -- блок електродів

Тип батареї……………………………….…….6СТ-55А, не обслугована

Номінальна напруга, В………………………………………………..….12

Номінальна ємність при 20-годинному режимі розряду і температури

електроліту (27+2) С на початку розряду, А* ч……………………..….55

Розрядна сила струму при 20-годинному режимі розряду, А….…….2,75

Розрядна сила струму при стартерному режимі і

температурі електроліту -18 С, А…………………………………….255

Генератор:

Генератор - основне джерело електроенергії на автомобілі, що забезпечує живлення споживачів та заряджання акумуляторної батереї під час роботи двигуна.

На автомобілях «NISSAN MICRA»; застосовуються трьохфазні генератори змінного струму типу HITACHI з вмонтованим випрямляючим блоком і мікроелектронним регулятором напруги.

Максимальна сила струму віддачі при 13В і 6000об/хв.,А………….80

Межі регульованої напруги, В………………………………….13,8-14,6

Максимальна частота обертання ротора, об/хв……………….….13000

Передаточне відношення двигун-генератор………………………...1:2,4

Стартер:

Стартер призначений для обертання колінчастого вала з певною (пусковою) частотою, за якої забезпечуються умови для запалювання й згорання пального в циліндрах. У бензинових ця частота становить 40-50 хв.

Рисунок 2.1. Схема стартера

1 Вал якора 7 Якор

2 Приводний ричаг тягового реле 8 Постійний магніт

3 Шпилька підключення плюсового кабеля стартера 9 Планетарний редуктор

4 Магнітний вмикач(тягове реле) 10 Пружина

5 Коллектор 11 Випереджувальна муфта

6 Графітна щітка 12 Шестерня привода

Для розкручування колінчастого валу двигуна до частоти, при якій він почне працювати, (тобто для пуску двигуна ) застосовується стартер типу HITACHI

Ще може застосовуватися аналогічний стартер типу ADE- фірми «MITSUBISHI».

Особливістю стартера HITACHI являється планетарний редуктор. Передаточне відношення редуктора складає 4,25:1

Номінальна потужність, кВт…………………………………………..1,55

Споживана сила струму при максимальній потужності, не більше, А….375

Споживана сила струму в загальмованому стані, не більше, А………….700

Споживана сила струму на холостому ходу, не більше, А………….80

Система запалювання.

Мікропроцесорна система запалювання:

На автомобілях установлюється мікропроцесорна система запалювання. Вона дозволяє врахувати більше факторів, що впливають на ефективність іскрового розряду. МПСЗ здійснює вибір оптимального кута випередження запалювання залежно від частоти обертання колінчатого вала двигуна, температури охолоджувальної рідини й повітря, детонації й розрідження у впускному колекторі.

Структурна схема мікропроцесорної системи запалювання представлена на рисунку 2.2.

Рисунок 2.2 - Схема електрична принципова мікропроцесорної системи запалювання

1 - свічі запалювання; 2 - модуль запалювання; 3 - електропідігрівник впускні колектори; 4 - реле включення електропідігрівника; 5 - реле вмикання живлення; 6 - колодка діагностики; 7 - комбінація приладів з тахометром і контрольною лампою "CHECK ENGІNE"; 8 - вимикач запалювання; 9 - датчик детонації; 10 - кінцевий вимикач; 11 - електромагнітний клапан; 13 - контролер; 14 - розєм октан перемикача; 15 - датчик абсолютного тиску; 16 - датчик температури повітря; 17 - датчик температури охолодної рідини; 18 - датчик положення KB; АБ - акумулятор.

Контролер являє собою спеціалізований комп'ютер, що виконує наступні функції:

-по сигналах датчиків вибирає з пам'яті оптимальні кути випередження запалювання й видає керуючі імпульси на модуль запалювання;

-управляє часом включеного стану котушок запалювання модуля, залежно від частоти обертання колінчатого вала;

-видає сигнал керування на блок керування залежно від положення дросельної заслінки й частоти обертання колінчатого вала;

-управляє пневмоелектроклапаном пускового пристрою залежно від температури повітря;

-видає для діагностичних цілей сформований сигнал датчика положення колінчатого вала й дубльований сигнал моменту запалювання;

-попереджає водія про появу несправності в системі включенням контрольної лампи.

Котушка запалення--типу HITACHI з замкнутим магнітопроводом, суха, герметизована з розімкнутим магнітопроводом.

Свічки запалення--типу NGK - P з завадоподавляючими резисторами.

Вимикач запалення--з протикрадійним запірним механізмом, з блокуванням проти повторного ввімкненя стартера без попереднього вимкнення запалення, і підсвіткою гнізда.

2.1 Вимоги до електрообладнання, що визначають конструкцією та умовами експлуатації

Умови роботи електрообладнання залежать від кліматичної зони експлуатації. Вироби електрообладнання випускаються в кліматичному виконанні: У (помірний клімат), ХЛ (для холодного клімату), О (загального кліматичного виконання), Т (тропічне виконання).

Вироби електрообладнання і автоелектроніки повинні бути працездатними при експлуатації в умовах, які характеризуються параметрами наведеними в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1. - Умови експлуатації виробів електроустаткування

Температурні і атмосферні умови	Кліматичне виконання
Максимальна температура навколишнього середовища	У
середовища, 0С:
для виробів, установлених на двигуні і в моторному
відсіку	70
для виробів, установлених у кабіні чи зовні:
робочі	55
граничні	65
Відносна вологість повітря для усіх виробів при
температурі (40±2)°С, %	95±3
Мінімальний атмосферний тиск для виробів, кПа
(на висоті 4000 м над рівнем моря)	61

Допустимі значення перевищення температури електричних машин наведенні в табл. 2.2. (відносно температури зовнішнього середовища).

Таблиця 2.2. Допустимі теплові навантаження електричних машин і апаратів тривалого режиму роботи

Найменування частин електричних машин і апаратів	Припустимі перевищення температури, для класів ізоляційних матеріалів
	А	Е	В	Г	Н
Обмотки генераторів і електродвигунів			125	140
Колектори і контактні кільця	100	115	145	155	160
Обмотки реле різного призначення			130	145

Вироби електрообладнання повинні бути сумісні між собою і навколишнім середовищем і зберігати робото здатність в умовах електромагнітного впливу в відповідності з даними табл. 2.3. і 2.4.

Ізоляція обмоток і струмопровідних деталей виробу електрообладнання відносно корпусу повинна витримувати без пошкоджень на протязі 1 хв.

Параметри імпульсних напруг в аномальних і нормальних режимах приведені в табл. 2.3. і 2.4.

Таблиця 2.3. Параметри імпульсних напруг бортової мережі в аномальних режимах

Номінальна напруга, В	Рівень напруги (миттєві значення), В, не більше, при різній тривалості
	0.3 мкс	10 мкс	0.3 мс	10мс	300 мс
14(12)	150*/-20	112/-28	62/0	42/3	21/6

* - в чисельнику максимальні, а в знаменнику мінімальні значення

Таблиця 2.4. Параметри імпульсних напруг бортової мережі в

нормальних режимах експлуатації

Номінальна напруга, В	Рівень напруги (миттєві значення), В, не більше, при різній тривалості
	0,3 мкс	10 мкс	0,3 мс	10мс	300 мс
14(12)	42*/6	42/6	28/6	23/8	17,5/10,3

* - в чисельнику максимальні, а в знаменнику мінімальні значення

Номінальні параметри виробів автомобільного електрообладнання (потужність, сила струму, напруга) встановлюються при нормальних значеннях кліматичних факторів зовнішнього середовища.

Виходячи із вище вказаних таблиць ми можемо зробити висновок що даний автомобіль розрахований на роботу в помірному кліматові тобто в нашому кліматі проживання ( Україна ).

2.2 Аналіз сучасних технічних рішень

Широкий розвиток електроніки та мікропроцесорної техніки спричинив впровадження її на автомобілі, зокрема, створення електронних систем автоматичного керування двигуном і трансмісією. Електронні системи керування бензиновим двигуном складаються з систем керування паливоподачею, запалюванням, клапанами циліндрів, рециркуляцією відпрацьованих газів. Найпоширеніші перші дві, які використовують для керування двигуном як самостійно, так і сумісно.

Розвиток автомобільного бортового обладнання йде в трьох напрямках : по шляху подальшого удосконалення існуючих і по шляху конструювання і побудові нових електричних та електронних пристроїв.

Удосконаленню підлягає так зване електрообладнання, яке тепер відносять до електроустаткування іншого покоління. Другим поколінням прийнято вважати електричні вузли, блоки і системи, в яких широко використовуються дискретна електронна електротехніка на напівпровідникових приладах.

Початок розвитку другого покоління приходиться на 50 роки ХХ століття коли бортова комплектація автомобіля електричними пристроями стала значно розширюватися. З'явились різноманітні електрона сичені засоби додаткової бортової механізації : електродзеркала електричні скло підіймачі,

електропідігрівачі сидінь, електровентилятори, кондиціонери і таке інше. Керування електросхемами і електроприводами цих приводів потребувало застосування в цих схемах значної кількості електричних реле і напівпровідникових пристроїв які до цього часу випускались вже серійно. Так на борту автомобіля стали застосовуватись засоби електроавтоматики електроніки.

Таким чином друге покоління автомобільного електрообладнання - це перший етап впровадження напівпровідникових пристроїв і релейних засобів автоматики в автомобільні електромережі. До другого покоління також відносять напівпровідникові випрямляючі схеми. Сюди ж відносять електронні і релейні пристрої керування допоміжними бортовими підсистемами що мають загальну назву - електропакет.

В останні роки у вітчизняній промисловості відмічається тенденція прискорення застосування автомобільного обладнання третього покоління.

Третє покоління це не тільки електричне і електронне обладнання, але і

інші засоби бортової автоматики, які стали широко застосовуватись передовими зарубіжними фірмами з початку 70-х років.

З розвитком електронного обладнання, з'явились перші признаки застосування на автомобілі суперважкої автоматики управління четвертого покоління. Вже випробувані ідеї застосування систем радарно-компютерної і супутникової навігації та систем визначення координат на місцевості для спрощення автоматичного руху автомобіля по міським і шосейним автошляхам а також для пошуку і знаходження автотранспорту що потребує допомоги.

В четверте покоління бортового обладнання автомобіля, основною ознакою якого буде повна комп'ютеризація процесів керування, регулювання і контролю, увійдуть також і такі системи, як самокерування автомобілем в якості автопілота, самозахист автомобіля від аварійних ситуацій електронне резервування функцій керування.

Отже, ознакою класифікації по поколінням є поетапне використання нової техніки.

2.3 Розробка принципової електричної схеми електрообладнання

В графічній частині даного проекту на форматі А1 зображено схему електричну всього електрообладнання автомобіля малого класу Nissan-Micra. Вона зображена у відповідності до всіх вимог ГОСТ 2.701-84, ОСТ 37.003.029-86 “Схеми електричні автотранспортних засобів. Типи. Правила виконання.”, ОСТ 37.003.02.023-74 «Схемы типовые принципиальные электрические основных систем электрооборудования автомобильного подвижного состава».

В загальній схемі електрообладнання автомобіля крім окремих провідників можна виділити групи приладів, що утворюють самостійні системи і мають свої схеми з'єднань, що входять в систему приладів (система енергопостачання, система пуску, система контрольно-вимірювальних приладів, приладів системи освітлення та сигналізації, додаткове електрообладнання).

Зображення окремих елементів (виробів) на принциповій схемі реалізується в вигляді розгорнутих умовних графічних позначень, що розкриває внутрішню схему з'єднань елементів. Корпус (другий провідник) автомобіля зображується як загальною лінією, так і окремими позначеннями біля приладів.

Лінії електричного зв'язку (провідники) маркуються цифровим способом та вказується колір монтажного провідника. Лінії електричного зв'язку, що є продовженням одного кола, маркуються одним номером (24А, 24Б) та одним кольором.

2.4 Аналіз роботи схеми

Система електропроводки в даного автомобіля виконана одно провідною, від'ємний полюс джерела живлення сполучено з корпусом, що виконує роль другого проводу.

Електрична схема системи електропостачання зображена на другому аркуші графічної частини. Призначенням схеми є забезпечення живлення споживачів при працюючому двигуні й заряді акумуляторних батарей.

Величина напруги, що виробляється генератором, автоматично підтримується безконтактним регулятором напруги.

Всі електричні кола захищені плавкими запобіжниками для захисту від не передбачуваних режимів роботи.

На автомобілі все електрообладнання чітко можна розділити на самостійні системи з визначеними функціями в загальній схемі.До них відносяться:

- Система електропостачання

- Система пуску

- Система запалювання

- Система освітлення і сигналізації

- Контрольно вимірювальні прилади

- Комутаційна і захисна апаратура

- Додаткове електрообладнання.

Проаналізуємо порядок роботи найбільш цікавлячої нас системи електропостачання, як окремий елемент схеми вона наведена на другому аркуші графічної частини даного проекту на форматі А2.

2.5 Вибір елементів схеми

Для з'єднання в схемах електрообладнання застосовують автотракторні провідники, які діляться на провідники низької - до 48 В (ГОСТ 9751-77) та високої напруги.

Високовольтні провідники підрозділяються на звичайні з металевим центральним провідником і спеціальні з розподіленими параметрами, що забезпечують приглушення радіоперешкод.

Провідники з мідної жилою ПВВ, ПВРВ, ППОВ і ПВЗС мають ізоляцію з полівінілхлориду, гуми й поліетилену, поверх якої в проводів ПВРВ, ППОВ і ПВЗС надягнута оболонка підвищеної малостійкості. Ці провідники мають низький опір центральної жили 18-19 Ом/м. розраховано на максимальну робочу напругу 15-25 кВ і можуть застосовуватися тільки в комплекті з перешкодо подавлюючими резисторами.

Провідники з рівномірно розподіленим опором діляться на провідники з розподіленим активним опором (резистивний провідник) і реактивним опором (реактивний провідник). Резистивний провідник має струмопровідну жилу з бавовняної пряжі, просоченої вуглецевим розчином, у бавовняній або капронової ізоляції. Провідники ПВВО такого типу має опір 15-40 Ом/м і розраховано на максимальну робочу напругу 15 кВ.

Реактивні провідники знаходить більш широке поширення й застосовується, зокрема, на автомобілях іноземного виробництва.

Проведення марки ПВВП мають центральну лляну нитку, на яку нанесений шар ферропласту, до складу якого входять марганець-нікелеві й нікель-цинкові порошки.

Поверх ферропластового осердя намотується струмопровідний залізо-нікелевий дріт. Зверху провідника ізольоване полівінилхлоридною ізоляцією. Поглинання радіоперешкод відбувається в провіднику й діелектрику феропластового шару. Проведення ПВВП випускається діаметром 7,2 і 8 мм відповідно на робочу напругу 25 і 40 кВ і має опір 2 кОм/м.

Автомобільні провідники низької напруги застосовуються для з'єднань у бортовій мережі й складаються з мідних струмопровідних жил з ізоляцією з поливінилхлоридного пластикату або гуми. Жили виконуються з лудженого або нелудженого мідного дроту, що володіє високою електропровідністю, еластичністю, що й технологічно просто з'єднується з наконечниками, штекерами й т.п.

Провідники можуть мати броньовану ізоляцію для захисту від механічних ушкоджень, що й екранує ізоляцію для зниження рівня радіоперешкод на автомобілі.

Одножильні гнучкі проведення ПВА, ПВАЭ (екранований) і ПВАЛ (з лудженою жилою) рекомендуються до використання в джгутах, що працюють при температурі від -40° до +105°С.

Для температурного діапазону від -50 до +80°С призначені провідники ПГВА, ПГВАД (двожильний), ПГВАЭ (екранований) і ПГВАБ (броньований). Проведення ПГВА- ХЛ установлюються на автомобілях, що експлуатуються в районах з холодним кліматом. Їхній температурний діапазон: від -60° до +70°С. Для переносних памп застосовуються проведення ШВПТ із паралельно покладеними жилами й ПЛНТ із гумовою ізоляцією.

Плетені неізольовані провідники АМГ використовується для з'єднання мінуса акумуляторної батареї з «масою» і перешкодоподавлюючих перемичок кузова.

2.6 Розробка схем з'єднань. Розрахунок (вибір) монтажних елементів

Всі блоки безконтактної системи запалювання з'єднані між собою згідно ГОСТ 2.701-84. Всі провідники знаходяться в джгутах, поскільки це полегшує їх монтаж, й полегшує обслуговування даної системи. Всі провідники промарковані у відповідні кольори, які позначаються на схемі автомобіля. Всі блоки розташовані в відповідних місцях, щоб вони правильно функціонували. Вони розміщуються так щоб на них не діяли різні негативні чинники, такі як: температура, волога й технічні навантаження. Умови експлуатації автомобілів або тракторів досить різноманітні, і їхня робота не пов'язана з певним маршрутом і режимом або циклом руху. Тому їхній режим роботи не може бути охарактеризований яким-небудь типовим графіком, отже і електричне навантаження генератора і його робоче число обертів в експлуатації змінюються в широких межах і коливаються випадковим образом.

У більшості випадків для регулювання генераторів застосовуються трьохелементні реле-регулятори (з обмежувачем струму) або генератори змінного струму із самообмеженням струму. У цих випадках генератори захищені від перевантаження й надмірного перегріву, а при включенні споживачів короткочасної дії великої потужності перевантаження має акумуляторна батарея, що розряджається. Внаслідок цього потужність генератора потрібно вибирати так, щоб був забезпечений зарядний баланс батареї. Це означає, що кількість електрики, отримана батареєю під час зарядки при русі автомобіля або трактора, повинна повністю компенсувати кількість електрики, віддану при її розрядці під час роботи двигуна на холостому ходу й при короткочасному включенні споживачів великої потужності.

Велике значення має також правильний вибір початкового числа обертів генератора. Для руху автомобіля в міських умовах характерні часті зупинки у світлофорів і рух з малою швидкістю, під час якого двигун працює вхолосту або з малим числом обертів, а генератор, не розвиваючи достатньої напруги, не заряджає батарею. Якщо початкове число обертів генератора обрано занадто високим, то батарея буде заряджатися лише при великій швидкості руху, з якої автомобіль в умовах міста рухається відносно короткий час. У результаті цього, незважаючи на те, що потужність генератора обрана досить великою, зарядка батареї не буде забезпечена і вона в умовах їзди по місту буде розряджатися.

Нерегулярність і випадковість коливання робочого режиму автотракторних генераторів створюють більші труднощі у визначенні їхньої потужності, тому донедавна вибір потужності генераторів вироблявся по емпіричних формулах і рекомендаціям з наступним уточненням параметрів обраного генератора шляхом експлуатаційних випробувань.

Генератор обирають таким чином, що при розрахунках обирають самi важчі умови роботи тобто:

при русi автомобіля чи трактора в нічний час руху коли працює бiльшiсть споживачів.

Тобто вибирають на основі сумарного струму навантаження, також враховують час роботи.

2.6.1 Розрахунок (обґрунтування) та вибір елементів схеми

Проводимо розрахунок перерізу провідників для системи електропостачання, струм споживання якої складає не більше 16А.

При виборі перерізу провідника необхідно врахувати струмове навантаження із умови допустимого нагріву провідника, допустиму напругу в колі, механічну міцність і спосіб прокладки (одиночний або в жгуті).

Залежність між перерізом провідника та його опором приведена в таблиці 2.5.

Таблиця 2.5. Залежність між перерізом і опором провідника

Параметр	Переріз провідника, мм2
	0,5	0,75	1,0	1,5	2,5	4,0	6,0
Електричний опір, не більше 10-2Ом/м	3,7	2,5	1,85	1,2	0,72	0,46	0,29

Допустиме значення тривалих струмових навантажень провідників перерізом 0,5…16 мм² при одночасній прокладці повинно бути не більше вказаних в таблиці 2.12.

Таблиця 2.12. Допустиме значення тривалих струмових навантажень

Номінальний переріз провідника, мм2	Тривало допустиме навантаження, А, при температурі навколишнього середовища, оС.
	+20	+30	+50	+80
0,5	17,5	16,5	14,0	9,5
0,75	22,5	21,5	17,5	12,5
1,0	26,5	25,0	21,5	15,0
1,5	33,5	32,0	27,0	19,0
2,5	45,5	43,5	37,5	26,0
4,0	61,5	58,5	50,0	35,5
6,0	80,5	77,0	66,0	47,0
16,0	149,0	142,5	122,0	88,5

При прокладці провідників перерізом 0,5…4,0 мм² в джгутах, поперечний переріз по трасі яких має від 2 до 7 провідників, допустимий струм в провіднику:

І_2…7 = 0,55 І₁ (2.1)

де І₁ - струм по таблиці 2.2.

При прокладці в джгуті з числом провідників від 8 до 19 - допустимий струм:

І_8…19 = 0,38 І₁ (2.2)

Переріз провідників, що йдуть до споживачів, робочі характеристики яких залежать від величини підведеної напруги перевіряються на допустимий спад напруги, який визначається:

(2.3)

де - питомий опір мідного провідника при t = 20?C (=0,0185 ок. мм²/м);

L - довжина провідника, м;

I - сила струму, А;

S - переріз провідника, мм².

Спад напруги для системи електропостачання не повинен перевищувати 3% від номінальної напруги, а тобто не повинен перевищувати 0,36 В.

Також необхідно обрати запобіжника для системи запалювання, який ми обираємо з таблиці 2.6., з урахуванням перерізу провідника та допустимого тривалого струму для цього провідника.

Таблиця 2.6. Типовий ряд номінальних струмів автомобільних запобіжників, А

Переріз провідника, мм2	Допустимий тривалий струм провідника, А	Запобіжник
		Плавкий	Термобіметале вий
0,5	9,5 *	8/5	10
0,75	12,0	10/8	15
1,0	14,5/7	10/8	15
1,5	19,0/10	16/10	20
2,5	26,0/14	20/15	30
4,0	34,5/18	30/20	40

* при прокладці провідників в джгутах (струми вказані в знаменнику).

Проводимо розрахунок:

Визначаємо значення тривалих струмових навантажень провідників при температурі навколишнього середовища 30°С, а його довжина складає 1м, поскільки провідники не знаходяться в жгуті, й підбираємо провідники так щоб спад напруги не перевищував 3%, за такими формулами:

Після кожного розрахунку перевіряємо результат за формулою:

Розраховуємо провідник перерізом 0,5мм² на придатність до вимог що до спаду напруги:

? U_пр = с * І_{д. р.}* L / Ѕ

? U_пр = 0,0185 * 16 *1/ 0,5 = 0,59

? U_пр/ U_н * 100%

0,59/12*100 = 4,9 %

Даний переріз провідника нас не влаштовує, поскільки він перевищує допустиме значення спаду напруги, й тому обираємо провідник більшого перерізу:

? U_пр = с * І_{д. р.}* L / Ѕ

? U_пр = 0,0185 * 16 *1/ 0,75 = 0,39

? U_пр/ U_н * 100%

0,39/12*100 = 3,2 %

Даний переріз також нас не влаштовує, продовжуємо розрахунок далі з провідником більшого перерізу:

? U_пр = с * І_{д. р.}* L / Ѕ

? U_пр = 0,0185 * 16 *1/ 1 = 0,29

? U_пр/ U_н * 100%

0,29/12*100 = 2,4 %

Даний провідник влаштовує наші вимоги. Тепер обираємо запобіжник з таблиці 2.6. Обираємо плавкий запобіжник на струм 10 А, поскільки провід-ники не проходять в джгуті.

3. Спеціальна частина

3.1 Аналіз сучасних технічних рішень

Довговічність акумуляторної батареї в основному залежить від виконання вимог експлуатації і якості технічного обслуговування. Як відомо, після 4-5 років експлуатації часто виникає сульфатація акумуляторних пластин, що може проявлятися в кипінні електро-літу при нормальній напрузі в колі живлення. Якщо сульфітація пластин ще не стала необоротною, її можна прибрати двома-трьома циклами тренування батареї. Цикл складається із глибокої розрядки і повної зарядки батареї. При цьому важливо не допускати пере розрядки або перезарядки. Глибокій розрядці відповідає напруга 11,5В, а при повній зарядці 14,2В. Для автоматичного контролю за процесами зарядки і розрядки АКБ і призначений даний пристрій.

3.2 Розробка структурної схеми

На малюнку 3.1. зображено структурну схему системи енерго-забезпечення.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мал 3.1 Структурна схема системи енергозабезпечення

3.3 Розробка принципової схеми

Схема електрична зображена у відповідності до всіх вимог ГОСТ 2.701-84, ОСТ 37.003.029-86 «Схеми електричні автотранспортних засобів. Типи. Правила виконання.», ОСТ 37.003.02.023-74 «схеми типові принципові електричні основних систем електрообладнання автомобільного рухомого складу».

3.3.1 Розробка схеми електричної принципової системи автомобіля

В графічній частині даного проекту на форматі А2, другий аркуш зображено схему електричну принципову системи енергозабезпечення даного автомобіля. Схема електрична зображена у відповідності до всіх вимог ГОСТ 2.701-84, ОСТ 37.003.029-86 «Схеми електричні автотранспортних засобів. Типи. Правила виконання.», ОСТ 37.003.02.023-74 «схеми типові принципові електричні основних систем електрообладнання автомобільного рухомого складу».

3.3.2 Розробка схеми електричної принципової, розроблюваної системи

В графічній частині даного проекту на форматі А2, третій аркуш зображено схему електричну принципову зарядного пристрою. Схема електрична зображена у відповідності до всіх вимог ГОСТ 2.701-84, ОСТ 37.003.029-86 «Схеми електричні автотранспортних засобів. Типи. Правила виконання.», ОСТ 37.003.02.023-74 «схеми типові принципові електричні основних систем електрообладнання автомобільного рухомого складу».

3.4 Обґрунтування та вибір елементів

електрообладнання автомобіль nissan зарядний пристрій

Найпростіше зарядне обладнання для автомобільних і мотоциклетних акумуляторних батарей, як правило, складається з понижувального трансфор-матора й підключеного до його вторинної обмотки двухнапівперіодного випрямляча. Послідовно з батареєю включають потужний реостат для установки необхідного зарядного струму. Однак така конструкція виходить дуже громіздкою й зайво енергоємною, а інші способи регулювання зарядного струму звичайно її суттєво ускладнюють. У промислових зарядних обладнаннях для випрямлення зарядного струму й зміни його значення іноді застосовують триністори КУ202Г. Тут слід помітити, що пряма напруга на включених триністорах при великому зарядному струмі може досягати 1,5 В. Через це вони сильно нагріваються, а по паспорту температура корпуса тринвстора не повинна перевищувати +85°С. У таких обладнаннях доводиться вживати заходів по обмеженню й температурної стабілізації зарядного струму, що приводить до подальшого їхнього ускладнення й подорожчанню. Описуване нижче порівняно просте зарядне обладнання має широкі межі регулювання зарядного струму - практично від нуля до 10 А - і може бути використане для зарядки різних стартерних акумуляторних батарей на напругу 12 В.

Рис.3.2. Схема зарядного пристрою

В основу обладнання (див. схему) покладений симисторный регулятор, з додатково введеними малопотужним діодним мостом VD1 - VD4 і резисторами R3 і R5. Після підключення обладнання до мережі при плюсовому її півперіоді (плюс на верхньому за схемою проведенні) починає заряджатися конденсатор З2 через резистор R3, діод VD1 і послідовно з'єднані резистори R1 і R2. При мінусовому півперіоді мережі цей конденсатор заряджається через ті ж резистори R2 і R1, діод VD2 і резистор R5. В обох випадках конденсатор заряджається до того самого напруги, міняється тільки полярність зарядки. Як тільки напруга на конденсаторі досягне порогу запалювання неонової лампи HL1, вона запалюється й конденсатор швидко розряджається через лампу й керуючий електрод семистора VS1. При цьому семистор відкривається. Наприкінці півперіоду семистор закривається. Описаний процес повторюється в кожному півперіоді мережі. Загальновідомо, наприклад що керування тиристором за допомогою короткого імпульсу має той недолік, що при індуктивній або високоомному активному навантаженню анодний струм приладу може не встигнути досягти значення струму втримання за час дії керуючого імпульсу. Одним із заходів щодо усунення цього недоліку є паралельне включення навантаженню резистора. В описуванім заряднім пристрої після включення семистора VS1 його основний струм протікає не тільки через первинну обмотку трансформатора Т1, але й через один з резисторів - R3 або R5, які залежно від полярності півперіоду сіткової напруги по черзі підключаються паралельно первинній обмотці трансформатора діодами VD4 і VD3 відповідно.

Для цієї ж мети служить і потужний резистор R6, що є навантаженням випрямляча VD5, VD6. Резистор R6, кроми того, формує імпульси розрядного струму, та продовжує термін служби батареї. Основним вузлом зарядного пристрою є трансформатор VТ1. Його можна виготовити на базі лабораторного трансформатора ЛАТР-2М, ізолювавши його обмотку (вона буде первинною) трьома шарами лакотканини й намотавши вторинну обмотку, що складається з 80 витків ізольованого мідного дроту перетином не менш 3 мм2, з відводом від середини. Трансформатор і випрямляч можна запозичити також із джерела живлення. Конденсатори С 1 і С2 - МБМ або інші на напругу не менш 400 і 160 В відповідно. Резистори R1 і R2 -СП 1-1 і СПЗ-45 відповідно. Діоди VD1-VD4 -Д226, Д226Б або КД105Б. Неонова лампа HL1 - ИН-3, ЗА; дуже бажане застосовувати лампу з однаковими по конструкції й розмірам електродами - це забезпечить симетричність імпульсів струму через первинну обмотку трансформатора. Діоди КД202А можна замінити на будь-які із цієї серії, а також на Д242, Д242А або інші із середнім прямим струмом не менш 5 А. Діод розміщають на дюралюмінієвій тепловідвідній пластині з корисною площею поверхні розсіювання не менш 120. Семистор також слід розмістити на тепловідвідній пластині приблизно вдвічі меншої площі поверхні. Резистор R6 - ПЭВ-10; його можна замінити п'ятьома паралельно з'єднаними резисторами МЛТ-2 опором 110 Ом. Обладнання збирають у міцній коробці з ізоляційного матеріалу (фанери, текстоліту й т.п.). У верхній її стінці й у дні слід просвердлити вентиляційні отвори. Розміщення деталей у коробці - довільне. Резистор R1 ("Зарядний струм") монтують на лицьовій панелі, до ручки прикріплюють невелику стрілку, а під нею - шкалу. Кола, що несуть навантажувальний струм, необхідно виконувати провідниками марки МГШВ перетином 2,5...3 мм1. При налагодженні обладнання спочатку встановлюють необхідна межа зарядного струму (але не більш 10 А) резистором R2.

Для цього до виходу обладнання через амперметр на 10 А підключають батарею акумуляторів, строго дотримуючись полярності. Движок резистора R1 переводять в крайнє верхнє за схемою положення, резистора R2 - у крайнє нижнє, і включають обладнання в мережу. Переміщаючи движок резистора R2, установлюють необхідне значення максимального зарядного струму. Заключна операція - калібрування шкали резистора R1 в амперах по зразковому амперметру. У процесі зарядки струм через батарею змінюється, зменшуючись до кінця приблизно на 20%. Тому перед зарядкою встановлюють початковий струм батареї трохи більшим номінального значення (приблизно на 10%). Закінчення зарядки визначають по щільності електроліту або вольтметром - напруга відключеної батареї повинне бути в межах 13,8...14,2 В. Замість резистора R6 можна встановити лампу розжарювання на напругу 12 В потужністю близько 10 Вт, розмістивши її зовні корпуса.

3.5 Розробка друкованої плати (функціональної чи монтажної схеми)

Всi елементи вузла, окрім затискачів, лампи та перемикача SА 1, вмонтовують на друкарськiй платi з фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5 мм.

Використана література

1. Акимов С.В., Чижков Ю.П. Електрооборудование автомобилей. - М.: За рулем, 2001.-280с.

2. Боровских Ю.И., Гутенев Н.И. Електрооборудование автомобилей. - К.: Вища школа, 1988. - 167 с.

3. Бронштейн М.И. Злектрическое й злектронное оборудование автомобилей. - К.: ІСДО, 1993.-232с.

4. Коханівський С.П. Довідник по технічному обслуговуванню та ремонту електрообладнання автомобілів, тракторів і комбайнів. - К.: Урожай, 1988. - 240 с.

5. Бойко М.Ф. Трактори та автомобілі. 4.2. Електрообладнання: Навч. посібник. - К.: Вища освіта, 2001. - 243 с.

6. Павленко В.А. Електрообладнання тракторів, комбайнів, автомобілів і землерийних машин. - К.: Урожай, 1985. - 264 с.

7. Литвиненко В.В. Злектрооборудование ВАЗ-2110, -2111, -2112. Устройство, поиск й устранение неисправностей. - М.: ЗАО КЖИ «За рулем», 2002. - 168 с.

8. Дудченко О.А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів: Підручник. - К.: Знання - Прес, 2003. - 511 с.

9. Сажко В.А. Електричне та електронне обладнання автомобілів. - Каравелла 2004р.

Размещено на Allbest.ru