Содержание

    Введение

 

    Повышение комфортности автомобилей, улучшение  их технических и эксплуатационных характеристик приводит к необходимости  постоянного улучшения качества приборов электрооборудования и совершенствования их конструкций. В этой связи в данной контрольной работе рассматриваются вопросы, отражающие режимы работы отдельных устройств электрооборудования автомобилей, а также тенденции их замены на новые, обладающие лучшими характеристиками.

    В общетехнических дисциплинах как, например, электротехника, вместо реальных систем электрооборудования автомобилей  и их элементов, приходится рассматривать  типовые, чисто электрические или  электромеханические задачи, которые  могут быть решены с использованием законов Ома, Кирхгофа.

    Целью контрольной работы является закрепление  теоретических знаний по дисциплине «Электрооборудование автотранспортных средств», а также приобретение практических навыков расчетов и оформления полученных результатов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1 ЗАДАЧА

    Требуется рассчитать и построить скоростную характеристику стартера и выбрать  номинальную емкость аккумуляторной батареи для стартерного пуска двигателя внутреннего сгорания при заданной температуре окружающей среды. 

    Исходные  данные сведены в таблицу 1. 

    Таблица 1 – Исходные данные

 
 

    Решение: 

    В качестве стартера применяется двигатель  постоянного тока последовательного  возбуждения, расчетная схема которого приведена на рисунке 1.

    

 Рисунок 1 – Расчетная схема цепи аккумуляторная батарея-стартер. 

      Определяем номинальный ток стартера:   

                                                                                

                                                                        (1)

    

    где: - мощность стартера в л.с.;

                 - напряжение на зажимах стартера в момент пуска, В. 

    Определяем  ток холостого хода:

                                                                               

                                                                      (2)

    

 

Определяем  пусковой ток:

                                                                                                                                                     (3)

 

      Скоростная  характеристика стартера рассчитывается согласно следующих уравнений:

      Для участка, соответствующего изменению тока от пускового до номинального уравнение имеет вид:

                                                                                                              (4)

                       

      Уравнение для участка, соответствующего изменению тока от номинального до тока холостого хода имеет вид:

                                                                                                           (5)

    Для определения постоянных коэффициентов и подставим в 4-ое уравнение соответствующие значения величин скорости и тока:

      _{;  ;}

      _{;  ;} 

    

    

 

    Вычитая со 2-го уравнения системы 1-ое получим: 

    

 

    Отсюда:

    

 

    Из 1-го уравнения системы найдем :

    

 

    Зная  постоянные коэффициенты и получим:

    

 

    Составляем  таблицу 2, куда заносим значения скоростей, рассчитанные при изменении тока от пускового до номинального : 

       Таблица 2 – Значения скоростей при изменении тока от до

      

    При I = 450 A:

    

;

    При I = 400 A:

    

; 
 

    При I = 350 A:

    

; 

    При I = 300 A:

    

. 

    Для определения постоянных коэффициентов  и подставим в 5-ое уравнение соответствующие значения величин скорости и тока:

     _{;  ;}

      _{;  ;} 

    

 

    

 

    Вычитая со 2-го уравнения системы 1-ое получим:

    

    Отсюда:

    

 

    Из 1-го уравнения системы найдем :

    

 
 
 

    Зная  постоянные коэффициенты и получим:

    

 

    Составляем  таблицу 3, куда заносим значения скоростей, рассчитанные при изменении тока от  номинального до тока холостого хода : 

        Таблица 3 – Значения скоростей при изменении тока от до

      

    При I = 200 A:

    

;

    При I = 150 A:

    

;

    При I = 100 A:

    

;

    При I = 50 A:

    

. 

    Для построения скоростной характеристики принимаем масштабы - М_I=25A/cм. и  М_n=250об/мин cм. Строим скоростную характеристику по рассчитанным данным (рисунок 2). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Выбираем  номинальную емкость аккумуляторной батареи для стартерного пуска двигателя внутреннего сгорания при температуре окружающей среды Т = -20 ^оС.

    Для этого воспользуемся методическими  указаниями к контрольной работе (рисунок 1 – Семейство внешних  характеристик аккумуляторных батарей):

    С точки, соответствующей проводим горизонтальную прямую до пересечения с лучем температуры (по заданию Т = -20 ^оС) и опускаем перпендикуляр на линию тока аккумуляторной батареи ( ). В результате чего получаем емкость аккумуляторной батареи 81 Ач. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ 

    2.1 Классификация аккумуляторов, их типы и условные обозначения 
 

    Автомобильная аккумуляторная батарея предназначена  для электроснабжения стартера при  пуске двигателя внутреннего  сгорания и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или недостатке развиваемой им мощности.

    Существует  три признака, по которым следует  классифицировать аккумуляторные батареи:

• Во-первых, это емкость, выраженная в ампер-часах (Ah). Она характеризует способность аккумулятора давать определенный ток в течение определенного времени. Например, емкость 40 ампер-час означает, что аккумулятор может давать ток в 1 ампер в течение 40 часов (или в 2 ампера в течение 20 часов и т.д.).
• Во-вторых, пусковая мощность. А именно - величина максимальной выходной мощности, которую аккумулятор может выдавать в течение 30 секунд при температуре минус 18 градусов С. Этот показатель характеризует способность аккумулятора запускать холодный двигатель.
• И, в-третьих, - резервная емкость. Этот параметр, особенно почитаемый в Америке, показывает интервал времени (в минутах), в течение которого аккумулятор способен давать ток 25А (т.е. в течение какого времени он сможет подменять собой вышедший из строя генератор).

Существуют  различные типы АКБ:

    Свинцово-кислотные

• стартерные (автомобильные) 
• AGM (герметичные) 
• герметичные гелевые 
• заливные с намазными пластинами
• тяговые 

    Щелочные 

• никель-кадмиевые 
• никель-металгидридные