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.