Меню

ВРемонт su ремонт фото видео аппаратуры бытовой техники обзор и анализ рынка сферы услуг

ОБОРУДОВАНИЯ АВТОМОБИЛЯ

ЛЕКЦИЯ 16. ЭЛЕКТРОПРИВОД ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО

ТЕМА 7. ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

Вспомогательным электрооборудованием называют группу вспомогательных приборов и аппаратов, обеспечивающих отопление и вентиляцию кабины и кузова, очистку стёкол кабины и фар, звуковую сигнализацию, радиоприём и другие вспомогательные функции.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ

Тенденции развития различных систем автомобиля, связанные с повышением экономичности, надёжности, комфорта и безопасности движения, приводят к тому, что роль электрооборудования, в частности, электропривода вспомогательных систем, неуклонно возрастает. Если 25 ÷ 30 лет назад на серийных автомобилях практически не встречалось механизмов с электроприводом, то в настоящее время даже на грузовых автомобилях устанавливается минимум 3 ÷ 4 электродвигателя, а на легковых – 5÷ 8 и более, в зависимости от класса.

Электроприводом называется электромеханическая система, предназначенная для электрификации и автоматизации рабочих процессов. В общем случае она состоит из преобразующего, электродвигательного, передаточного и управляющего устройств.

Основными устройствами автомобиля, где находит применение электропривод, являются отопители и вентиляторы салона, предпусковые подогреватели, стекло- и фароочистители, механизмы подъёма стекол, антенн, перемещения сидений и др.

Длительность работы и её характер определяют рабочий режим привода. Для электропривода принято различать три основных режима работы: продолжительный, кратковременный и повторно-кратковременный.

Продолжительный режим характеризуется такой длительностью, при которой за время работы двигателя температура всех устройств электропривода достигает установившегося значения. В качестве примера механизмов с длительным режимом работы можно назвать отопители и вентиляторы салона автомобиля.

При кратковременном режиме рабочий интервал относительно краток и температура двигателя не успевает достигнуть установившегося значения. Перерыв в работе исполнительного механизма достаточный для охлаждения двигателя до температуры окружающей среды. Такой режим работы характерен для механизмов подъёма стёкол, антенн, перемещения сидений и др.

При повторно-кратковременном режиме рабочий интервал времени чередуется с паузами (остановка или холостой ход), причём, ни в один из интервалов работы температура двигателя не достигает установившегося значения, а во время снятия нагрузки двигатель не успевает охладиться до температуры окружающей среды. В таком режиме могут работать стеклоочистители, стеклоомыватели и другие механизмы.

Требования, предъявляемые к электродвигателям, устанавливаемым в том или ином узле автомобиля, отличаются особой спецификой и обусловлены режимами работы этого узла. При выборе типа двигателя необходимо сопоставить условия работы привода с особенностями механических характеристик различных видов двигателей.

Принято различать естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Первая соответствует номинальным условиям его включения и отсутствию каких-либо добавочных элементов в цепях двигателя. Искусственные характеристики получают изменением напряжения на двигателе, включением добавочных элементов в цепь, применением специальных схем включения двигателя.

Одним из перспективных направлений в развитии электропривода вспомогательных систем автомобиля является применение электродвигателей мощностью до 100 Вт с возбуждением от постоянных магнитов. Применение постоянных магнитов позволяет в значительной мере повысить технико-экономические показатели электродвигателей: уменьшить массу, габариты, повысить КПД, надёжность и долговечность. Благодаря независимому возбуждению электродвигатели с постоянными магнитами могут быть реверсивными.

Типичная конструкция электродвигателя с постоянными магнитами, применяемого в отопителях, приведена на рис. 16.1.

Постоянные магниты 4 закреплены в корпусе 3 с помощью двух стальных плоских пружин 5, прикреплённых к корпусу. Якорь 6 электродвигателя вращается в двух самоустанавливающихся подшипниках скольжения 7. Графитные щётки 2 прижимаются пружинами к коллектору 1, выполненному из полосы меди и профрезерованному на отдельные ламели.

Вращающий момент создаётся за счёт взаимодействия магнитных полей якоря и статора. Так как поле статора создаётся постоянным магнитом, то при расчёте двигателя очень важен правильный выбор объёма магнита, обеспечивающего не только рабочий режим электродвигателя, но и стабильность свойств в процессе эксплуатации. В автомобильных электродвигателях используются магниты из гексаферрита бария 6БИ240, М6БИ230Ж и др.

2.1. Электродвигатели предпусковых подогревателей

Назначение электродвигателей этого типа – подача воздуха для поддержания процесса горения в бензиновых подогревателях, подача воздуха, топлива и обеспечение циркуляции жидкости в дизелях. Особенностью эксплуатации является низкая температура окружающей среды. При низких температурах необходимо развивать большой пусковой момент и функционировать непродолжительное время. Таким требованиям наиболее полно удовлетворяют двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Режим работы – кратковременный и повторно-кратковременный. В зависимости от температурных условий продолжительность включения электродвигателя может составлять:

– при температуре — 5 ÷ — 10 ºС не более 5 мин;

– при температуре — 10 ÷ -25 ºС не более 30 мин;

– при температуре -25 ÷ -50 ºС не более 50 мин.

Широкое применение в предпусковых подогревателях нашли электродвигатели МЭ252 ( 24 В) и 32. 3730 ( 12 В). Они имеют номинальную мощность 180 Вт, частоту вращения 6500 мин -1 .

Читайте также:  Наконечники для сварочной проволоки

2.2. Электродвигатели для привода вентиляционных и

Отопительные и вентиляционные установки предназначены для обогрева и вентиляции салонов легковых автомобилей, автобусов, кабин грузовых автомобилей и тракторов. Их действие основано на использовании тепла ДВС, а производительность в значительной степени зависит от характеристик электропривода. Режим работы электродвигателей – продолжительный, температура окружающей среды от -40 до + 70 ºС. Возбуждение – от постоянных магнитов. Обычно это одно- или двухскоростные двигатели.

Кроме отопительных установок, использующих тепло ДВС, находят применение отопительные установки независимого действия. В этих установках электродвигатель, имеющий два выхода вала, приводит во вращение два вентилятора, причём, один направляет холодный воздух в теплообменник, а затем в отапливаемое помещение, а другой подаёт воздух в камеру горения.

Применяемые на ряде моделей легковых и грузовых автомобилей электродвигатели отопителей имеют номинальную мощность 25 ÷ 35 Вт и номинальную частоту вращения 2500 ÷ 3000 мин -1 .

2.3. Электродвигатели для привода стеклоочистительных

К электродвигателям, применяемым для привода стеклоочистителей, предъявляются требования обеспечения жёсткой механической характеристики, возможности регулирования частоты вращения при различных нагрузках, повышенного пускового момента. Это связано со спецификой работы стеклоочистителя – надёжной и качественной очистки поверхности ветрового стекла в различных климатических условиях.

Для обеспечения необходимой жёсткости механической характеристики используются двигатели с возбуждением от постоянных магнитов, с параллельным и смешанным возбуждением, а для увеличения момента и снижения частоты вращения используется специальный редуктор. В некоторых электродвигателях редуктор выполнен как составная часть электродвигателя. В этом случае электродвигатель называют моторедуктором.

Изменение частоты вращения якоря электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов достигается установкой дополнительной щётки и реализацией прерывистого режима работы.

Принципиальная схема электропривода стеклоочистителя СЛ136 с электродвигателем на постоянных магнитах приведена на рис.16.2.

Режим прерывистой работы стеклоочистителя осуществляется включением переключателя 1 в положение « III». В этом случае в цепь якоря 4 электродвигателя включается реле 7. Реле имеет нагревательную спираль 8, которая нагревает биметаллическую пластину 9. По мере нагрева пластина изгибается, размыкая контакты 10 в цепи питания реле 11. Контакты 12 этого реле прерывают питание якорной цепи электродвигателя. После того как биметаллическая пластина 9 остынет, контакты 10 замыкаются, реле 11 срабатывает, вновь подавая на электродвигатель питание. Цикл работы стеклоочистителя повторяется 7 ÷ 19 раз в минуту.

Режим малой скорости реализуется переводом переключателя 1 в положение « II». При этом питание на якорь 4 электродвигателя стеклоочистителя подаётся через дополнительную щётку 3, установленную под углом к основным щёткам. В этом режиме ток проходит только по части обмотки якоря 4, что обуславливает уменьшение вращающего момента и частоты вращения якоря.

Режим большой скорости стеклоочистителя обеспечивается установкой переключателя 1 в положение « I». При этом питание электродвигателя осуществляется через основные щётки, а ток проходит по всей обмотке якоря.

При установке переключателя 1 в положение « IV» питание подаётся на якоря 4 и 2. Электродвигатели стеклоочистителя 4 и омывателя ветрового стекла 2 работают одновременно.

После выключения стеклоочистителя (положение переключателя « 0») электродвигатель остаётся включённым до момента подхода кулачка 6 к подвижному контакту 5. В этот момент кулачок разомкнёт цепь и двигатель остановится. Щётки стеклоочистителя займут первоначальное положение. Термобиметалический предохранитель 13 ограничивает силу тока в цепи при перегрузке.

Для организации кратковременного включения стеклоочистителя система управления электродвигателем может дополняться электронным регулятором тактов, который через определённые промежутки времени автоматически выключает электродвигатель стеклоочистителя на один — два такта. Интервал между остановками стеклоочистителя может изменяться в пределах от 2 до 30 с.

Большинство моделей электродвигателей стеклоочистителей имеют номинальную мощность 12 ÷ 15 Вт и номинальную частоту вращения 2000 ÷ 3000 мин -1 .

3. СТЕКЛООЧИСТИТЕЛИ, ФАРООЧИСТИТЕЛИ

Стеклоочиститель предназначен для механической очистки лобового стекла (в некоторых моделях легковых автомобилей и заднего стекла) от атмосферных осадков и грязи. По типу привода различают вакуумные, пневматические и электрические стеклоочистители. Последние получили наибольшее распространение.

Принципиальная схема электрического стеклоочистителя приведена на рис. 16.3. Схема содержит систему рычагов и щёток 1, кривошипный механизм 2, электродвигатель 3, червячный редуктор 4.

Электродвигатель 3 стеклоочистителя через червячный редуктор 4 приводит во вращение кривошип 2, который через систему приводных рычагов и тяг сообщает рычагам щёток 1 качательное движение. Щетки должны перемещаться по стеклу плавно, без толчков, с определённым углом размаха и усилием прижатия к стеклу. Чтобы обеспечить плотное прилегание щёток к поверхности гнутых стёкол, их выполняют гибкими и увеличивают усилие прижимающих пружин. Гибкость щёток достигается увеличением числа коромысел держателя щётки и придания профилю щётки рациональной формы.

Читайте также:  Выгоды сотрудничества с ГлавПрокат

Источник

ВРемонт.su — ремонт фото видео аппаратуры, бытовой техники, обзор и анализ рынка сферы услуг

Home Автоэлектроника Электроприводы агрегатов автомобиля

Электроприводы агрегатов автомобиля

Электроприводы в системах агрегатов автомобиля

На современном автомобиле установлено большое число агрегатов, требующих для приведения в действие затрат механической энергии. Эту энергию они получают в большинстве случаев от электродвигателей.

Электродвигатель с механизмом передачи механической энергии и схемой управления электродвигателем образуют систему электропривода автомобиля. Для передачи энергии в автомобильном электроприводе используются зубчатые и червячные передачи, кривошипно-шатунные механизмы. Часто электродвигатель и механизм передачи механической энергий объединяют в моторедуктор или электродвигатель совмещают с исполнительным элементом.

Электроприводы автомобиля приводят в действие вентиляторы отопителей и системы охлаждения двигателя, стеклоподъемники, устройства выдвижения антенн, стеклоочистители, насосы омывателей, фароочистители, подогреватели, топливные насосы и т.п. Расмотрим требования предъявляемые к электродвигателям и типы электрических двигателей используемых в системах электропривода агрегатов автомобиля.

Электродвигатели приводов агрегатов автомобиля

Требования, предъявляемые к электродвигателям, весьма разнообразны. Электродвигатели отопителей и вентиляторов автомобиля имеют продолжительный режим работы и малый пусковой момент; электродвигатели стеклоподъемника обладают большим пусковым моментом, но работают кратковременно; электродвигатели стеклоочистителей воспринимают переменные нагрузки и, следовательно, должны обладать жесткой выходной характеристикой, частота вращения вала не должна существенно меняться при перемене нагрузки; электродвигатели предпусковых подогревателей должны нормально работать при очень низких температурах окружающего воздуха.

В приводах агрегатов автомобиля применяют электродвигатели только постоянного тока. Их номинальные мощности должны соответствовать ряду 6, 10, 16, 25, 40, 60, 90, 120, 150, 180, 250, 370 Вт, а номинальные частоты вращения валов ряду 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 9000 и 10 000 об/мин.

Электродвигатели с электромагнитным возбуждением в системе электропривода агрегатов автомобиля имеют последовательное, параллельное или смешанное возбуждение. Реверсивные электродвигатели снабжены двумя обмотками возбуждения. Однако применение электродвигателей с электромагнитным возбуждением в настоящее время сокращается. Более широко распространены электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов.

Конструкции электродвигателей чрезвычайно разнообразны.

Конструкции электродвигателей приводов автомобиля
Рис. 2. Электродвигатель отопителя

На рис. 2 показано устройство электродвигателя отопителя. Постоянные магниты 2 закреплены на корпусе 12 электродвигателя пружинами 10. Вал якоря 11 установлен в металлокерамических подшипниках 1 и 5, расположенных в корпусе и в крышке 8. Крышка крепится к корпусу винтами, ввернутыми в пластины 9. Ток к коллектору 6 подводится через щетки 4, помещенные в щеткодержатель 3. Траверса 7 из изоляционного материала, объединяющая все щеткодержатели в общий узел, прикреплена к крышке 8.

На электродвигателях мощностью до 100 Вт общим является применение подшипников скольжения с металлокерамическими вкладышами, щеткодержателей коробчатого типа и коллекторов, штампованных из медной ленты с опрессовкой пластмассой. Применяют и коллекторы, изготовленные из трубы, имеющей на внутренней поверхности продольные пазы.

Крышки и корпус изготовляют цельнотянутыми из листовой стали. В электродвигателях стеклоомывателей крышки и корпус — пластмассовые. Статор электродвигателей электромагнитного возбуждения набирают из пластин; причем оба полюса и ярмо штампуют как одно целое из листовой стали.

Постоянные магниты типов 1 и 2 (см. табл. ниже) устанавливают в магнитопровод, залитый в пластмассовый корпус. Магниты типов 3, 4 и 5 прикрепляют к корпусу плоскими стальными пружинами или приклеивают. Магнит типа 6 устанавливают и приклеивают в магнитопровод, который размещается в крышке электродвигателя. Якорь набирают из пластин электротехнической стали толщиной 1-1,5 мм.

Технические данные основных типов электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов

таблица 1. Основные типы электродвигателей в электроприводах отечественных автомобилей.

Электродвигатель Тип магнита Назначение Напряжение, В Полезная мощность, Вт Частота вращения вала, об/мин Масса, кг
МЭ268 1 Привод омывателей 12 10 9000 0,14
МЭ268Б 1 То же 24 10 9000 0,15
45.3730 4 Привод отопителей 12 90 4100 1
МЭИ 3 То же 12 5 2500 0,5
МЭ237 4 » 24 25 3000 0,9
МЭ236 4 » 12 25 3000 1
МЭ255 4 » 12 20 3000 0,8
19.3730 5 » 12 40 2500 1,3
МЭ250 5 » 24 40 3000 1,3
МЭ237Б 4 Привод стекло-
очистителей
12 12 2000 0,9
МЭ237Е 4 То же 24 12 2000 0,9
МЭ251 2 Привод вентиляра 24 5 2500 0,5
МЭ272 6 То же 12 100 2600 2,25

Технические данные основных типов электродвигателей с электромагнитным возбуждением

таблица 2. Основные типы электродвигателей в электроприводах отечественных автомобилей.

Электродвигатель Назначение Напряжение, В Полезная мощность, Вт Частота вращения вала, об/мин Масса, кг
МЭ201 Привод отопителей 12 11 5500 0,5
МЭ208 То же 24 11 5500 0,5
МЭНА Привод стеклоочисти-телей 12 15 1500 1,3
МЭ202 Привод предпускового 12 11 4500 0,5
МЭ202Б То же 24 11 4500 0,5
МЭ252 » 24 180 6500 4,7
32.3730 » 12 180 6500 4,7
МЭ228А Привод антенны 12 12 4000 0,8
Читайте также:  Обследование инженерных систем зданий и помещений в 2020 году

Электродвигатели мощностью более 100 Вт близки по конструкции к генераторам постоянного тока. Они имеют корпус, изготовленный из полосовой малоуглеродистой стали или из трубы, на котором винтами закреплены полюса с обмоткой возбуждения. Крышки стянуты между собой болтами. В крышках расположены шариковые подшипники. Реактивные щеткодержатели обеспечивают стабильную работу щеток на коллекторе.

Двухскоростные двигатели с электромагнитным возбуждением имеют выводы каждой катушки возбуждения, электродвигатели с постоянными магнитами оборудованы третьей дополнительной щеткой, при подаче питания на которую частота вращения вала увеличивается.

Технические данные основных типов электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов представлены в табл. 1, а с электромагнитным возбуждением в табл. 2.

Источник



Вспомогательное оборудование автомобилей

Вспомогательное оборудование включает в себя кабину, органы управления и контроля, устройства для создания микроклимата в кабине и снижения уровня вибрации, шума и др.

Вспомогательное оборудование устанавливают на тракторе и автомобиле для предохранения основных узлов машины и двигателя от неблагоприятного воздействия внешней среды (солнце, дождь, грязь и т.д.), для обеспечения безопасных и комфортных условий работы водителя и соблюдения эстетических требований.

Обшивка и капот предохраняют от загрязнения и повреждений детали машины. Способствуют экономичной работе двигателя (особенно в холодное время года), предохраняя его от переохлаждения.

Кабина, где водитель проводит большую часть рабочего времени, должна обеспечивать условия работы в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. Современные тракторы и автомобили оборудованы кабинами, защищающими водителя от атмосферных воздействий, вибраций, возникающих при работе машины, и т. д. Уровень шума в кабине не должен превышать 90 дБ. В кабине трактора МТЗ-80 при работе двигателя на максимальных оборотах уровень шума достигает 84,5 дБ.

Сиденья водителя в автомобилях и на тракторах имеют мягкие подушки и спинки, причем сиденья и спинки в автомобилях подрессорены пружинами. У некоторых машин сиденья по высоте и длине регулируются в зависимости от массы и роста водителя.

Воздух в кабине должен быть чистым, относительной влажности 30…70%. Для поддержания микроклимата устанавливают кондиционеры и другие устройства для подогрева воздуха и вентиляции. Кроме того, предусмотрены противосолнечный козырек, зеркало заднего вида, стеклоочистители, футляр для санитарной аптечки и др.

Источник

Глава 2. Методы и средства диагностирования систем электрооборудования автомобилей в эксплуатации

Вспомогательное оборудование

К приборам вспомогательного электрооборудования автомобиля относятся стеклоочистители, отопители, приводы подъема стекол, кондиционеры, коммутационная аппаратура и др. Работоспособность многих этих приборов зависит от приводных электродвигателей, которые должны проверяться при ТО-1 и ТО-2.

При «заедании» вала якоря в подшипниках частота вращения якоря уменьшается, а сила тока в цепи электродвигателя возрастает до значения, достаточного для срабатывания предохранителя.

Исправность предохранителя и различного рода переключателей можно проверить замыканием выводных зажимов проводником. Если цепь тока при этом восстанавливается, то предохранитель или коммутирующий элемент неисправен.

Короткое замыкание в цепи плавкого предохранителя вызывает его перегорание. Термобиметаллический же предохранитель в случае замыкания периодически размыкает и замыкает цепь, что сопровождается либо миганием ламп, либо характерными щелчками. Отыскивая неисправность в проводке с помощью контрольной лампы (вольтметра), нужно двигаться от потребителя к источнику тока (аккумуляторной батарее).

Повышение падения напряжения на отдельных участках электрических цепей вследствие окисления мест контакта, их ослабления, эрозии и подгорания контактных пар, коррозии и тому подобного приводит к нарушению работоспособности электрооборудования автомобиля.

Автомобильные стеклоочистители, необходимые для очистки ветрового стекла (или фар) от загрязнения, бывают с электрическим, пневматическим, вакуумным и механическим приводами.

В стеклоочистителях с пневматическим и вакуумным приводами неисправности обусловлены в основном нарушением герметичности корпуса, загрязнением и отказом в работе клапанов, золотникового механизма, выключателя и крана управления. В стеклоочистителях с механическим приводом чаще всего встречаются обрывы тросов и неисправности выключателя. Ввиду простоты конструкции этих стеклоочистителей их техническое состояние определяется, как правило, субъективными методами и визуально.

Усилие прижатия щетки к стеклу автомобиля для электрических стеклоочистителей составляет 0,1. 0,15 кгс, а для пневматических и вакуумных — 0,05. 0,35 кгс. Угол размаха щеток по мокрому стеклу для всех моделей стеклоочистителей—в пределах 80. 120°. Рабочее давление воздуха пневматических стеклоочистителей 2. 4кгс/смг или 4,5. 7,5 кгс/см * для СЛ440 (ЗИЛ-130, -131).

Источник