1.Uzasadnij wartości napieć w instalacji elektrycznej.

Występują następujące wartości napięć: 6, 12, 24, 36 V

Początkowo stosowano napięcie 6 V (w akumulatorze 3 ogniwa 2 V

5.Ch. rozrusznika: Rozrusznik elektryczny to silnik prądu stałego, który

połączone szeregowo), jednak wzrastająca liczba odbiorników i wzrost

służy do obracania wału korbowego silnika i nadawania mu odpowiedniej

zapotrzebowania mocy spowodowały zwiększenie napięcia instalacji do

prędkości obrotowej, przy której silnik może rozpocząć samodzielną

12 V. Aktualnie napięcie 6 V stosuje się w motocyklach, napięcie 12 V w

pracę. Rozrusznik elektryczny jest odbiornikiem pobierającym najwięcej

samochodach z rozrusznikiem o mocy do 3 kW, natomiast napięcie 24 V

en. elektrycznej z akumulatora, lecz tylko w krótkich okresach podczas

w samochodach z rozrusznikami o większej mocy. 36 V stosuje się w

uruchamiania silnika. Pobór prądu w chwili uruchamiania silnika w

samochodach hybrydowych Dla akumulatorów 12V napięcie ładowania

samochodach osobowych wynosi 200-600 A. W zależności od rodzaju

powinno się mieścić w przedziale od 13,6 do 14,5 V i powinno

pojazdu moc rozrusznika wynosi 0,4-10 kW. Aby rozrusznik spełniał swe

pozostawać stałe niezależnie od obrotów. Przy wyłączonym zapłonie

zadania, musi pokonać opory: sprężanie czynnika roboczego w cylindrach,

powinno ono wynosić około 12,5 V. Minimalne dopuszczalne napiecie na

zasysanie mieszanki paliwowej (lub powietrza), tarcie tłoków o

celę 1,75 V Podczas rozruchu 1V na celę W czasie ładowania 2,4 V na

powierzchnie cylindrów, tarcie w łożyskach wału silnika, opory związane

celę. aku 6v : teoria: 6v, praktyka: 6,6v ładowanie 7,2v (aku ma 3 cele

z pracą mechanizmów pomocniczych. Na czas rozruchu wirnik

[1=2,2V])aku 12V : teoria: 12V, praktyka 13,6-14,5V

rozrusznika zostaje sprzęgnięty z kołem zamachowym silnika za pomocą

aku 36V: teoria 36V, ładowanie 42 V

przekładni zębatej. Rozrusznik powinien zapewnić minimalną prędkość

Obecnie podstawowym typem instalacji są instalacje elektryczne

obrotową silnika, przy której może on rozpocząć samodzielną pracę (40-

jednoprzewodowe, zwane również dwuprzewodowymi nieizolowanymi

100 obr/min dla 4suw ZI i 100-200 obr/min w ZS). Budowa rozrusznika

od masy. W instalacjach tych biegun dodatni akumulatora połączony jest z

elektrycznego to: uzwojenie wzbudzenia, wirnik z uzwojeniami i

komutatorem, szczotki komutatora, urządzenie załączające i sprzęgające.

odbiornikami, a ujemny z tzw. masą pojazdu, czyli ze wszystkimi

Stosunkowo najczęstszą, ale i najprostszą do usunięcia usterką rozrusznika

elementami metalowymi nadwozia i podwozia pojazdu. Dzięki takiemu

są zużyte szczotki. Zazwyczaj defekt objawia się coraz gorszym

rozwiązaniu do zasilania każdego odbiornika wystarczy jeden przewód –

działaniem rozrusznika, po jakimś czasie urządzenie całkiem przestaje

zamknięcie obwodu uzyskuje się przez połączenie jednego z zacisków

działać.Przerwa w rozruszniku lub zły styk między szczotką a

odbiornika również z masą. Korzyść jest oczywista – w ten sposób o

pierścieniem(w silniku pierścieniowym), należy sprawdzić obwody

połowę ograniczono liczbę przewodów w instalacji.

Uproszczony schemat takiej instalacji wygląda następująco:

2. A

kumulatory samochodowe: Statycznym źródłem energii w

induktorem lub lampką kontrolną, usunąć przerwę w rozruszniku oraz

pojazdach samochodowych jest zazwyczaj akumulator. Zadaniem jego jest

oczyścić pierścienie.

zasilanie odbiorników elektrycznych w przypadku, gdy silnik spalinowy, a

6. charakterystyki alternatora

tym samym prądnica jest unieruchomiony. Dotyczy to głównie

rozrusznika, oświetlenia i systemów alarmowych. Rodzaje

Do charakterystyk eksploatacyjnych alternatorów należą:

akumulatorów: -kwasowe; -zasadowe; -żelowe. Akumulator kwasowy:

− charakterystyka elektromechaniczna (zwana również charakterystyką

ma elektrolit w postaci rozcieńczonego kwasu siarkowego o stężeniu 36%.

samowzbudzenia) przedstawiająca zależność: E, U = f(n), przy Iobc =

Gęstość 1,28g/cm^3 przy dobrym naładowaniu. Przy rozładowywaniu

const i Rf = const; [wykres: U[V] od n[obr/min], krzywe: a’la tangens,

traci sprawność, gęstość coraz mniejsza. Graniczną wartością jest

I) -charakterystyka obciążenia (prądowo-prędkościowa)

1,14g/cm^3. Akumulator żelowy: też kwasowy, tyle że, elektrolit jest w

przedstawiająca zależność: Iobc = f(n) dla U = const oraz If = const; przy

postaci żelu. We wszystkich pojazdach które zmieniają położenie np.

czym przyjmuje się za punkt wyjścia zależność opisującą siłę

motocykl- stosujemy akumulator żelowy- otwory wietrzące (wydziela się

tlen i wodór). Jeżeli płyty ogniw nie są przykryte, to po ładowaniu przy

elektromotoryczną, która przy pracy maszyny w stanie jałowym jest

rozruchu dochodzi do przeskoku ładunku elektrycznego pomiędzy

równa napięciu maszyny: E=U0=c*Φ*n przy czym Uo- napięcie

płytami, akumulator wybuchnie. Po ładowaniu akumulator musi zostać

alternatora przy pracy w stanie jałowym [wykres: Iobc[A] od

przewietrzony. BUDOWA AKUMULATORA: -kratka: spełnia tę

n[obr/min], krzywe: a’la pierwiastek; U,If=const] w początkowej

samą funkcję w zarówno ujemnych, jak i dodatnich płytach. Jest

części charakterystyki prąd obciążenia jest proporcjonalny do prędkości

szkieletem konstrukcyjnym, oraz przewodnikiem prądu elektrycznego. W

obrotowej.[Iobc=c2*n] Ze zwiększeniem prędkości obrotowej wirnika

nowoczesnych modelach akumulatorów kratki są znacznie cieńsze niż

zwiększa się reaktancja indukcyjna i przy dużych wartościach prędkości

kiedy, aby maksymalnie wykorzystać dostępną energię w akumulatorach,

równocześnie obniżając ich ciężar; -płyta dodatnia: po naładowaniu

obrotowej wartość prądu obciążenia jest prawie stała. − charakterystyka

brązowa, oraz płyta ujemna po naładowaniu szara; -separator: jego

regulacyjna przedstawiająca zależność: If = f(n) dla U = Un = const oraz

zadaniem jest zapobieganie stykaniu się ze sobą płyt ujemnych i

Iobc = const, Charakterystyki te pozwalają na ocenę warunków pracy

dodatnich. Zetknięcie tych płyt doprowadziłoby do zwarcia. Separator

regulatora napięcia. [wykres Ir[A] od n[Obr/min], krzywe: a’la 1/x;

musi być porowaty tak, aby prąd mógł przepływać z jak najmniejszym

U=const, Iobc{0,In}] 7. Generowanie prądu stałego: źródła

oporem (płyty w postaci tworzywa sztucznego, papier, bawełna);

elektrochemiczne produkują prąd stały, a źródła elektromechaniczne nie.

-ogniwo: zestaw płyt dodatnich i ujemnych oddzielony separatorami;

W prądnicach prądu stałego jest prostownik mechaniczny zawierający

-obudowa akumulatora: jest to blok z kwasoodpornego materiału

komutator i szczotki. Prąd zmienny generowany jest poprzez alternator.

obudowujący zestawy płytowe – najczęściej z polipropylenu lub ebonitu;

-elektrolit: rozcieńczony czysty kwas siarkowy, w którym zostają

Prąd stały z akumulatora, płynie przez uzwojenie wirnika powodując

zanurzone płyty dodatnie i ujemne. Poza uczestnictwem w procesie

wytworzenie wokół tego uzwojenia pola magnetycznego. Pole to wiruje

aktywacji materiału czynnego płyt, elektrolit przewodzi także pomiędzy

względem stojana powodując indukowanie się w jego zwojach sił

nimi prąd elektryczny. W jednym ogniwie akumulatora znajduje się

elektromotorycznych. Prądnica prądu stałego to poruszające się uzwojenie

zwykle zestaw płyt dodatnich i ujemnych. Liczba płyt i ich powierzchnia

wokół magnesów. Urządzenie jednofazowe. Z tej jednej fazy (jednego

decydują o zdolności akumulowania energii chemicznej przez akumulator.

uzwojenia) czerpiemy tyle mocy ile ta prądnica ma. Jedno uzwojenie

Dzienny spadek pojemności akumulatora: 1-1,5%. Pojemność

przepalone- urządzenie do wyrzucenia. Komutator składa się z końców

minimalna zależy od stanu akumulatora. Masa czynna (dodatnie i

ujemne) - Ogniwa zbudowane są z płyt dodatnich i ujemnych

uzwojeń na wirniku. Napięcie: (długość, średnica, prędkość obrotowa,

rozdzielonych separatorami, zanurzonych w elektrolicie będącym

natężenie pola magnetycznego); Natężenie: Prądnica prądu stałego:

roztworem kwasu siarkowego. Płyty pokryte są tzw. masą czynną, czyli na

n=6000 obr/min U=12V I=12A P=144W Alternator: urządzenie

płycie dodatniej tlenkiem ołowiu, a na ujemnej pastą zawierającą ołów z

trójfazowe. Pracuje w układzie gwiazdowym. Każda faza przesunięta co

różnymi domieszkami. Jeśli akumulator jest naładowany, gęstość

120°. Moc wyjściowa jest sumą mocy poszczególnych faz. Prąd

elektrolitu wynosi ok. 1,28 kg/l. Im bardziej bateria się rozładowuje, tym

prostowany za pomocą elektronicznego układu prostownikowego. Dioda

bardziej gęstość elektrolitu spada, nawet do 1,1 kg/l. Roztwór kwasu robi

przewodzi prąd tylko w jednym kierunku. Jest to półprzewodnik typu PN.

się coraz bardziej wodnisty, a produkt uboczny tej reakcji – siarczan

ołowiu – osiada na płytach akumulatora. Podczas ładowania reakcja

Uzwojenia nabudowane na stojanie. Znacznie pewniejszy odbiór mocy.

zachodzi w odwrotnym kierunku: na płycie dodatniej ponownie zbiera się

Uzwojenia są nieruchome, można zastosować stałe połączenie, brak

tlenek ołowiu, a na ujemnej odkłada się ołów. Jeśli akumulator zostanie

iskrzenia. 8. Układ zapłonowy - jest częścią składową silników o

całkowicie rozładowany, proces może się okazać nieodwracalny.

zapłonie iskrowym. Jego zadaniem jest wytworzenie iskry elektrycznej

Dochodzi wtedy do trwałego zasiarczenia płyt, a siarczan ołowiu bardzo

pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej w odpowiednim położeniu

słabo przewodzi prąd. Jeśli więc zależy nam na trwałości akumulatora,

tłoka podczas pracy silnika, w celu zapalenia znajdującej się w cylindrze

musimy zadbać o to, żeby był właściwie naładowany. Akumulatory

mieszanki paliwowo-powietrznej. Klasyczny układ zapłonowy jest

sucho ładowane - to akumulatory które są formowane bez udziału

elektrolitu. Nie zalane kwasem płyty są ładowane fabrycznie do uzyskania

układem elektryczno-mechanicznym zwykle zasilanym z akumulatora.

oczekiwanych parametrów. Produkt taki jest zalewany przez jedno z

Napięcie na stykach akumulatora (zwykle 12 V) podnoszone jest do kilku

ostatnich ogniw sprzedaży (po zalaniu kwasem akumulator nabiera

tysięcy woltów w cewce wysokiego napięcia. Między akumulatorem i

parametry w bardzo krótkim czasie i praktycznie nie wymaga już

cewką zamontowany jest przerywacz obwodu niskiego napięcia. Wysokie

ładowania). Suchoładowanie pozwala też na znacznie wydłużenie okresu

napięcie w silniku wielocylindrowym rozdzielane jest do poszczególnych

magazynowania, nie powodując spadku jakości produktu, gdyż

świec zapłonowych przez rozdzielacz zapłonu, który jest sterowany przez

samorozładowanie takich akumulatorów jest minimalne

wał silnika (zwykle wałek rozrządu) tak, by moment zapłonu w

Odczego zalezy pojemność - zależy od ilości cel w akumulatorze.

Ładowanie aku - Akumulator może być ładowany tylko prądem stałym.

poszczególnych cylindrach był zsynchronizowany z cyklami pracy

Podczas tego procesu jony wodoru 2H+ zdążają ku katodzie i pobierają z

poszczególnych tłoków. Elektroniczny - W czasie obrotu wałka

niej brakujące elektrony, ulegając zobojętnieniu, następnie wchodzą w

rozdzielacza następuje zmiana strumienia magnetycznego, co powoduje

reakcję z białym siarczanem ołowiawym PbSO4 tych płyt, co w wyniku

wyindukowanie w cewce czujnika odpowiednich impulsów napięciowych,

powoduje powstanie ołowiu metalicznego o barwie szarostalowej oraz

których przebiegi są zbliżone do impulsów napięciowych przebiegu

kwasu siarkowego. Podczas ładowania zwiększa się gęstość elektrolitu,

sinusoidalnego. Na miejscu przerywacza umieszczony jest magneto -

ponieważ wzrasta liczba cząsteczek kwasu siarkowego w elektrolicie.

indukcyjny czujnik, czyli generator impulsów. Czujnik ten składa się z

Siarczan ołowiawy zostaje zamieniony w obojętny ołów metaliczny na

płycie ujemnej oraz dwutlenek ołowiu na płycie dodatniej. Między

wirnika czterobiegunowego, który jest umieszczony na wałku rozdzielacza

różnoimiennymi płytami powstaje wzrastająca w miarę ładowania siła

zamiast krzywki przerywacza, namagnesowanego stojana o kształcie

elektromotoryczna, aż do osiągnięcia wartości ok. 2,7V na ogniwo. W

pierścienia wraz z czterema nabiegunnikami, oraz współosiowej cewki

miejscach gdzie cały siarczan ołowiawy zostaje przetworzony na ołów lub

indukcyjnej z wirnikiem. Iskrownik – urządzenie do generowania iskier

dwutlenek ołowiu, reakcje te już nie zachodzą. Następuje rozkład wody

elektrycznych (np. do zapłonu w silnikach). Iskrownik

zawartej w elektrolicie. Na płycie ujemnej wydziela się wówczas wodór, a

elektromagnetyczny, magneto, składa się z jednej lub kilku cewek oraz

na dodatniej tlen. Samowyładowanie aku - Samowyładowanie wywołują

młoteczka i kondensatora. Prąd płynący w cewce indukuje pole

liczne czynniki uboczne, m.in.:* zanieczyszczenia powierzchni pokrywy

(wieczka) akumulatora),* obecność w płytach ołowianych domieszek

magnetyczne. Krzywka magneta odpycha młoteczek i dochodzi do

antymonu,* zanieczyszczenia elektrolitu lub masy czynnej, np. związkami

przerwania obwodu o dużej indukcyjności, co powoduje wytworzenie

chloru lub wapnia,* uszkodzenie separacji międzypłytowej (drobne

wysokiego napięcia. Z braku prądu znika pole magnetyczne, młoteczek

prześwity lub jednostronne przesunięcie). Samowyładowanie zwiększa się

znowu zwiera obwód, powodując przepływ prądu itd. Łącząc dwie cewki

w miarę upływu czasu eksploatacji akumulatora. Przyczyną są

za pomocą 1 młoteczka, otrzymamy na wyjściu prąd przemienny. W

zanieczyszczenia, które w czasie eksploatacji dostały się do elektrolitu.

nowszych rozwiązaniach zamiast przerywacza młoteczkowego stosuje się

Ponadto pogarsza się jakość izolacji zarówno przekładek, jak i masy

przełącznik elektroniczny. Układy zespolone- (bezprzerywaczowe) to

zalewowej. Wartość samowyładowania mierzona w procentach

pojemności akumulatora wynosi w przybliżeniu od 0,3 do 1,5% dziennie,

układy, w których nie ma rozdzielacza. Charakteryzują się mniejszym

przy tempera-turze elektrolitu od 20 do 30°C.

hałasem, większą trwałością, mniejszą ilością połączeń, brakiem iskrzenia

3. Czujniki rezystancyjne - czujniki, w których decydującą wartością

zewnętrznego, możliwością sekwencyjnego sterowania zapłonem.

jest zmiana rezystancji wraz ze zmianą temp., uchylenia klapy

przepływomierza, pedału gazu lub przepustnicy. Są tu rezystory nastawne

(przepustnica, pedał gazu, przepływiomierz). W celu określenia sygnału

wyjściowego prąd o stałej wartości przepuszczany jest przez rezystor oraz

mierzony jest spadek napięcia. Rezystory te produkowane są z platyny,

niklu oraz miedzi. Czujniki rezystancyjne stosowane są do pomiaru

temperatury: paliwa, oleju, płynu chłodzącego, powietrza. Składa się z

obudowy ochronnej, rezystora termometrycznego, przewody łączeniowe

oraz zaciski zewnętrzne. 4. Czujniki magnetyczne wykorzystywane m.in.

przez system ABS i inne systemy kontroli trakcji, których zadanie polega

na przekazywaniu jak najdokładniejszych danych na temat prędkości

obracania się kół samochodu. Czujniki aktywne (magnetyczno -

rezystancyjne), w odróżnieniu od starszych generacyjnie czujników

pasywnych, diagnozują prędkość obrotu koła już od 0 km/h, podczas gdy

czujniki pasywne działały dopiero od 3 km/h. Czujniki aktywne

dostarczają gotowych do analizy danych (w postaci sygnału

czworokątnego), a czujniki pasywne dostarczały danych (w postaci

sygnału sinusoidalnego), które przed analizą musiały być przekształcane

przez czujniki ABS w sygnały czworokątne.