plik


ÿþP O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A INSTYTUT MASZYN ELEKTRYCZNYCH ZakBad Konstrukcji UrzdzeD Elektrycznych INSTRUKCJA WICZENIA LABORATORYJNEGO Temat: "Diagnostyka ukBadu zasilania energi elektryczn pojazdu samochodowego " Do u|ytku wewntrznego Laboratorium Systemów Pomiarowych i Diagnostycznych Pojazdów Samochodowych Warszawa 24 marzec 2003 r. opracowaB : dr in|. JarosBaw Paszkowski Spis tre[ci: 1. Wprowadzenie 5 1.1 Program wiczenia 5 2. Akumulatory samochodowe 5 2.1 Budowa i zasada dziaBania akumulatora oBowiowo  kwasowego 6 2.1.1 Procesy chemiczne w akumulatorze oBowiowo - kwasowym 7 2.1.1.1 Aadowanie akumulatora 7 2.1.1.2 RozBadowanie akumulatora 9 2.1.2 Podstawowe pojcia elektryczne 10 2.1.2.1 SiBa Elektromotoryczna akumulatora ( E ) 10 2.1.2.2 Napicia akumulatora 10 2.1.2.3 Pojemno[ znamionowa akumulatora ( Qn )11 2.1.2.4 Prd znamionowy akumulatora ( In )11 2.1.2.5 Prd Badowania akumulatora ( IB )12 2.1.2.6 Gsto[ elektrolitu 12 2.1.2.7 Sprawno[ akumulatora 12 2.1.2.8 Zdolno[ rozruchowa 12 2.1.3 Ocena stanu naBadowania i ogólnego stanu technicznego 13 2.1.4 Usterki akumulatorów 15 2.1.4.1 TrwaBe zmiany w strukturze chemicznej mas czynnych 15 2.1.4.2 Przyspieszone procesy destrukcyjne 15 2.1.4.3 Objawy zasiarczanienia akumulatora 16 2.1.4.4 Uszkodzenia mechaniczne 16 2.1.4.5 Akumulatory bezobsBugowe 18 2.1.5 Akumulator w samochodzie Opel Astra 18 3. Regulator napicia 19 3.1.1 Wibracyjne regulatory napicia 21 3.1.2 Elektroniczne regulatory napicia 21 3.1.3 Charakterystyki regulatora napicia 25 3.1.4 Objawy niesprawno[ci alternatora 27 4. Rozrusznik 27 4.1 Budowa rozrusznika 28 4.1.1 Rozrusznik ze wzbudzeniem elektromagnetycznym 28 4.1.2 Rozrusznik ze wzbudzeniem magnetoelektrycznym 29 4.2 PodziaB i budowa rozruszników 31 4.2.1 Mechanizmy sprzgajce rozruszników 32 - 2 - 4.2.2 Mechanizmy przeniesienia napdu rozruszników 34 4.2.2.1 Rozrusznik z reduktorem 34 4.2.2.2 Rozrusznik z przekBadni planetarn 35 4.3 Rozrusznik w samochodzie Opel Astra 36 4.4 Charakterystyki rozrusznika 38 4.5 Zmiany parametrów rozrusznika 42 4.6 Naprawa rozrusznika 43 4.6.1 Wymania rozrusznika 44 4.6.2 Demonta| rozrusznika 44 4.6.3 Rozebranie rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW 45 4.6.4 Naprawa elementów rozrusznika 45 4.6.4.1 Szczotki 45 4.6.4.2 Komutator 45 4.6.4.3 Wirnik 46 4.6.4.4 WyBcznik elektromagnetyczny 46 4.6.4.5 Uzwojenie stojana 46 5. ObsBuga przyrzdu KR8006 47 5.1 Opis i obsBuga organów regulacji. 47 6. PodBczenie przyrzdu 50 7. Badania i pomiary. 52 7.1 Pomiary oscyloskopem. 52 7.1.1 Obrazy napicia wtórnego. 53 7.2 Ustawienie wstpnego wyprzedzenia zapBonu 57 7.2.1 Ustawienie wedBug znaku okre[lajcego nominalny kt wyprzedzenia 58 7.2.2 Ustawienie wedBug znaku okre[lajcego górne zwrotne poBo|enie tBoka 58 7.3 Pomiar kta wyprzedzenia zapBonu. 59 7.3.1 Pomiar statycznego kta wyprzedzenia zapBonu. 59 7.3.2 Sprawdzanie charakterystyki od[rodkowej. 59 7.3.3 Sprawdzenie charakterystyki podci[nieniowej. 59 7.4 Sprawdzenie alternatora. 60 7.5 Pomiary podczas rozruchu. 60 7.5.1 Pomiar napicia i prdu zwarcia. 60 7.5.2 Pomiar napicia i prdu rozruchu. 60 7.5.3 Pomiar prdko[ci obrotowej rozruchu. 61 7.6 Pomiar napicia Badowania. 61 7.7 Próba styków przerywacza. 61 - 3 - 7.8 Pomiar kta zwarcia przerywacza. 62 7.9 Porównawcze badanie sprawno[ci poszczególnych cylindrów silnika. 62 7.10 Pomiar prdko[ci obrotowej. 62 7.11 Pomiar pojemno[ci kondensatora. 63 7.12 Pomiar rezystancji. 63 7.13 Diagnostyka akumulatora. 63 7.14 Wyniki pomiarów. 64 7.15 Uwagi i wnioski. 64 8. Literatura obowizujca. 64 - 4 - 1. Wprowadzenie 1.1 Program wiczenia wiczenie to obejmuje swoim zakresem ocen diagnostyczn ukBadów zasilania w energi elektryczn rozruchu silnika i zapBonu mieszanki Diagnozowaniu podlega bd: UkBad Badowania akumulatora rozrusznik ukBad zapBonowy 2. Akumulatory samochodowe Akumulator to urzdzenie do magazynowania energii. W fazie Badowania gromadzi energi, któr nastpnie oddaje, w fazie rozBadowywania, odbiornikowi (np. rozrusznikowi). W zale|no[ci od rodzaju magazynowanej energii rozró|niamy m.in. akumulatory: bezwBadno[ciowe, cieplne, hydrauliczne, pneumatyczne i najcz[ciej stosowane akumulatory elektryczne. Akumulatory Bczy si szeregowo w baterie, by uzyska wy|sze napicie znamionowe. W najczstszym u|yciu s akumulatory kwasowe (oBowiowe) i zasadowe (niklowo-|elazowe, srebrowo-cynkowe, niklowo-kadmowe). W pojazdach stosuje si je do zasilania rozruszników, przeno[nej aparatury ró|nego typu (np. pomiarowej), silników napdzajcych urzdzenia dodatkowe oraz urzdzeD elektrycznych i elektronicznych w pojazdach. Rys.2.1. Budowa akumulatora samochodowego Wymagania dotyczce akumulatorów: Niewielki ci|ar DBuga |ywotno[ Du|a pojemno[ - 5 - Aatwe Badowanie Du|y prd wyBadowania Nie zanieczyszczanie [rodowiska MaBa zale|no[ od temperatury 2.1 Budowa i zasada dziaBania akumulatora oBowiowo  kwasowego Akumulator samochodowy skBada si z kilku ogniw poBczonych szeregowo, na przykBad trzech (w celu uzyskania napicia 6 V) lub sze[ciu (w celu uzyskania napicia 12 V). Aby uzyska napicie 24 V, Bczy si szeregowo dwa akumulatory o napiciu 12 V ka|dy. Akumulator oBowiowo-kwasowy skBada si z zestawu dwóch zespoBów pByt (elektrod) z oBowiu oraz naczynia z elektrolitem - rozcieDczonym kwasem siarkowym. PByta akumulatorowa wykonana z oBowiu w postaci kratki jest wypeBniona tzw. mas czynn. W pBytach, które maj stanowi biegun dodatni akumulatora (pByta dodatnia), gBównym skBadnikiem masy czynnej jest dwutlenek oBowiu Pb02 w postaci pasty, natomiast w pBytach, które maj by biegunem ujemnym (pByta ujemna) - oBów gbczasty. Tak wykonane pByty oBowiane (elektrody) zanurzone w elektrolicie wykazuj ró|ne potencjaBy w stosunku do elektrolitu. Rys 2.2 Budowa akumulatora: 1  monowieczko, 2  korek, 3  Bcznik midzyogniwowy, 4  tBumik drgaD elektrolitu, 5  koDcówka biegunowa, 6  mostek biegunowy, 7  komora osadowa, 8  pByty z mas czynn, 9  próg, 10  separatory, 11  gródz midzyogniwowa, 12  obudowa akumulatora, 13 obrze|e do mocowania akumulatora Ró|nica potencjaBów midzy elektrodami waha si od 1,75 V w wyBadowanym ogniwie do 2,4 V w naBadowanym. Elektrolitem akumulatorów oBowiowo-kwasowych jest roztwór kwasu siarkowego o gsto[ci ok. 1,265 [g/cm3] w stanie naBadowanym akumulatora. PByty o tej samej biegunowo[ci Bczy si ze sob w zespóB pByt. Midzy pBytami o przeciwnej biegunowo[ci umieszcza si przekBadki midzy pBytowe zwane separatorami, które s wykonane z materiaBu porowatego. Maj wBa[ciwo[ci izolacyjne i zapewniaj swobodn wymian elektrolitu. Najcz[ciej przekBadki s wykonane z polichlorku winylu, ponadto s u|ywane separatory mikroporowate, papierowe (nasycone |ywic syntetyczn). - 6 - Rys 2.3 Budowa zacisków akumulatora (klemy) 1  nakrtka, 2  przewód 16  35 mm2, 3  przewód 35 mm2, 4  przewód 6 mm2 Otwory wlewowe zakrywa si specjalnymi korkami. . Maj one otwory ( przewa|nie labiryntowe) dla umo|liwienia wydostania si na zewntrz gazów ( tlenu i wodoru) wydzielajcych si z ogniw podczas Badowania. Otwory wlewowe sBu| do wlewania elektrolitu do akumulatora, pobierania próbek elektrolitu do pomiaru jego gsto[ci oraz kontroli i uzupeBniania jego poziomu. W nowszych rozwizaniach korki buduje si równie| jako element zespolony. W takim przypadku, zale|nie od konstrukcji korki s poBczone w segmenty po 3 lub 6 sztuk. Rys 2.4 PrzykBadowe rozwizania otworów labiryntowych w korkach wlewowych Naczyniem akumulatorowym nazywa si komor, w której umieszcza si zestaw pByt i elektrolit. Wielokomorowe naczynie nazywa si blokiem akumulatorowym. Do produkcji bloków stosuje si ebonit, mas asfaltow, a tak|e tworzywa sztuczne. 2.1.1 Procesy chemiczne w akumulatorze oBowiowo - kwasowym 2.1.1.1 Aadowanie akumulatora Akumulator mo|e by Badowany tylko prdem staBym, z tym, |e zacisk oznaczony (+) zródBa napicia Bczy si z zaciskiem (+) akumulatora, natomiast zacisk (-) zródBa napicia z zaciskiem (-) akumulatora. Jony wodoru 2H+ zd|aj ku katodzie i pobieraj z niej brakujce elektrony. Ulegajc zobojtnieniu, wchodz w reakcj z biaBym siarczanem oBowiawym PbSO4 elektrody, na skutek czego powstaje oBów metaliczny o barwie szaro stalowej oraz kwas siarkowy PbSO4 + 2H+ + 2e ’! Pb + H2SO4 [ 2.1] Jony reszty kwasowej SO4 oddaj nadmiar elektronów na anodzie, ulegaj elektrycznemu zobojtnieniu i wchodz w reakcj z siarczanem oBowiawym elektrod i wod roztworu, wskutek czego powstaje dwutlenek oBowiu koloru ciemnobrunatnego oraz kwas siarkowy. Reakcja przebiega w dwóch etapach: PbSO4 + SO4 ’! Pb(SO4 )2 + 2e [ 2.2] - 7 - Pb(SO4 )2 + 2H2O ’! PbO2 + 2H2SO4 [ 2.3] Podczas Badowania zwiksza si gsto[ elektrolitu, poniewa| wzrasta w nim liczba czsteczek kwasu siarkowego. Siarczan oBowiawy zostaje zamieniony w obojtny oBów metaliczny na pBycie ujemnej oraz dwutlenek oBowiu na pBycie dodatniej. Midzy ró|noimiennymi pBytami powstaje wzrastajca w miar Badowania siBa elektromotoryczna, a| do osignicia warto[ci ok. 2,7 V na ogniwo. Warto[ maksymalna napicia Badowania waha si w granicach 2,4 ÷2,75 V na ogniwo i zale|y od warto[ci prdu Badowania oraz temperatury elektrolitu. Podczas Badowania siBa elektromotoryczna wzrasta, za[ iloczyn Rw IB maleje (maleje rezystancja wewntrzna Rw), wic napicie akumulatora wzrasta. Podczas Badowania wystpuje gazowanie ([rednio przy napiciu 2,4 V na ogniwo), którego intensywno[ zale|y od warto[ci prdu Badowania. Akumulator naBadowany powinien by odBczony od sieci zasilajcej (prostownika) i po pewnym czasie napicie akumulatora powinno mie ustalon warto[ 2,13÷2, 15 V na ogniwo. Przy intensywnym gazowaniu lub maksymalnym prdzie Badowania, bdz zbyt dBugim Badowaniu, w akumulatorze zachodz procesy niszczce mas czynn pByt (mechaniczne wypadanie masy czynnej w wyniku gazowania) lub przekBadki midzypBytowe. Zbyt intensywne Badowanie wywoBuje wzrost temperatury elektrolitu (dopuszczalna temperatura 318÷323 K (45÷50°C) i mo|liwo[ uszkodzenia akumulatora. Nie nale|y Badowa akumulatora, je|eli temperatura elektrolitu jest mniejsza ni| 278 K (5°C), gdy| napicie Badowania szybko wzrasta i Badowanie takie nie jest efektywne. W miejscach, gdzie caBy siarczan oBowiawy zostaje przetworzony na oBów lub dwutlenek oBowiu, reakcje te ju| nie zachodz. Nastpuje rozkBad wody zawartej w elektrolicie: na pBycie ujemnej wydziela si wodór, a na dodatniej - tlen. Mówi si wówczas, |e akumulator gazuje. Rys 2.5 Charakterystyki Badowania akumulatora: 1  jednostopniowa, 2  dwustopniowa Charakterystyka przedstawiona na Rys 2.5 jest [ci[le zwizana z metod Badowania (jednostopniowe lub dwustopniowe). Aadowanie jednostopniowe przeprowadza si prdem o warto[ci lB = 0,1 Q20 a| do wystpienia oznak caBkowitego naBadowania ([rednio po 12÷13 h). Aadowanie to jest krótsze, ale mniej korzystne ni| Badowanie metod dwustopniow. Aadowanie dwustopniowe przeprowadza si prdem o warto[ci IB1=0,1 Q20 tzn. prdem 10- godzinnym, do czasu wystpienia gazowania. Prd Badowania IB1 zmniejsza si do warto[ci IB2 = 0,05 Q20 tzn. prdu 20-godzinnego. Akumulator Baduje si nadal, a| do wystpienia oznak caBkowitego naBadowania ([rednio po 5÷6 h). Powy|sze metody Badowania nie odnosz si do pierwszego Badowania akumulatora, tzn. Badowania uruchamiajcego (formujacego), które ma decydujcy wpByw na wBa[ciwo[ci elektryczne i trwaBo[ eksploatacyjn akumulatora. - 8 - 2.1.1.2 RozBadowanie akumulatora Energia zgromadzona w akumulatorze mo|e by z niego odzyskana w trakcie wyBadowania. Reakcje chemiczne zachodzce na obu elektrodach s odwrotne ni| w przypadku Badowania. St|enie elektrolitu zmniejsza si, zatem kosztem czstek kwasu powstaje woda. Jednocze[nie na obu pBytach powstaje siarczan oBowiawy, a wypadkowa siBa elektromotoryczna akumulatora maleje. Procesu wyBadowania nie nale|y zbyt dBugo przeciga. Je|eli napicie na jednym ogniwie akumulatora obni|a si do 1,75 V, akumulator traktuje si jako caBkowicie wyBadowany. Pobieranie prdu z ogniwa o napiciu ni|szym ni| 1,75 V powoduje wytwarzanie si na pBytach grubokrystalicznego siarczanu oBowiawego (analogiczny efekt mamy gdy pozostawimy rozBadowany akumulator wielko[ krysztaBów zale|y od czasu krystalizacji), trudniejszego do rozBo|enia w procesie ponownego Badowania. Ten proces zwany zasiarczaniem pByt, powoduje zmniejszenie si czynnej powierzchni pByt i nieodwracalne zmniejszenie pojemno[ci elektrycznej akumulatora (wypadanie masy czynnej rozsadzonej przez rosnce krysztaBy). W czasie wyBadowania masy czynne pByt akumulatora przechodz stopniowo w siarczan oBowiawy, co uzewntrznia si zmniejszeniem napicia. Ponadto wydzielany na obu rodzajach pByt siarczan oBowiawy powoduje zmniejszenie porowato[ci powierzchni mas czynnych, co zmniejsza mo|liwo[ dyfuzji elektrolitu wewntrznego z elektrolitem zewntrznym. Rys 2.6 Charakterystyka rozBadowania akumulatora Wa|nym jest konieczno[ zachowania pewnego potencjaBu, tzn. |e nie wolno wyBadowa akumulatora poni|ej [ci[le okre[lonego napicia koDcowego. Napicie koDcowe zale|y od warto[ci prdu wyBadowania i jest ok. 0,2÷0,6 V ni|sze od napicia pocztkowego wyBadowania. Bardzo istotnym elementem pracy akumulatora jest temperatura jego pracy. Na Rys 2.7 zostaBy umieszczone charakterystyki wyBadowania akumulatora prdem 20- godzinnym przy temperaturze elektrolitu : 298 K, 273 K, 255 K i 243 K (25°C, O°C, -18°C i -30°C). Jak wynika z charakterystyk napicie koDcowe zale|y od temperatury elektrolitu. RozcieDczony kwas siarkowy zamarza w bardzo niskiej temperaturze. Temperatura krzepnicia elektrolitu zale|y od jego gsto[ci i czysto[ci. Zamarzaniu mo|na zapobiega, utrzymujc akumulator przez caBy czas w stanie naBadowania. Nale|y zwraca szczególn uwag na zapobieganie zamarzaniu elektrolitu, gdy| mo|e to spowodowa niesprawno[ akumulatora, a nawet jego uszkodzenie. - 9 - Rys 2.7 Przebieg rozBadowania akumulatora w ró|nych temperaturach Przy wyBadowywaniu prdem znamionowym (20-godzinnym) napicie koDcowe nie mo|e by mniejsze ni| 1,75 V na ogniwo. Po przerwaniu wyBadowania napicie powinno si ustali na poziomie 1,99 V na ogniwo. Nie przekraczanie ustalonego napicia koDcowego podczas wyBadowywania, przy zachowaniu warunku, |e gsto[ elektrolitu nie bdzie mniejsza ni| 1,15 g/cm3 (w stanie wyBadowania) i akumulator nie bdzie przechowywany przez dBu|szy czas w stanie wyBadowanym, zapobiega zasiarczeniu akumulatora, które w pewnym zakresie jest nieodwracalne. Rys 2.8 Zale|no[ temperatury krzepnicia elektrolitu w funkcji jego gsto[ci ³ 2.1.2 Podstawowe pojcia elektryczne 2.1.2.1 SiBa Elektromotoryczna akumulatora ( E ) SiBa elektromotoryczna akumulatora jest to ró|nica potencjaBów jego zacisków biegunowych przy otwartym obwodzie zewntrznym. SiBa elektromotoryczna jednego ogniwa akumulatora oBowiowo  kwasowego wynosi ok. 2 V i waha si w zale|no[ci od stanu akumulatora, gsto[ci elektrolitu i temperatury. SiB elektromotoryczn (napicie w stanie jaBowym) mierzy si na zaciskach akumulatora nieobci|onego. 2.1.2.2 Napicia akumulatora Stany akumulatora mo|na opisa kilkoma ró|nymi warto[ciami napicia. Uzale|nione jest to od stanu akumulatora, rozró|nia si nastpujce napicia: º% Napicie znamionowe: - 10 - Za napicie znamionowe przyjto napicie ogniwa równe 2 V, takie napicie [rednie, jakie akumulator oBowiowo  kwasowy posiada w stanie jaBowym º% Napicie wyBadowania: Jest to napicie zwizane z istnieniem zmiennej rezystancji wewntrznej i jest ono mniejsze od siBy elektromotorycznej. Jest opisywane równaniem: Uw = E  RwIw [ 2.4] º% Napicie ldowania Warto[ napicia wystpujcego midzy koDcówkami biegunowymi akumulatora wpeBni sprawnego zaraz po zakoDczeniu Badowania UB = E + RwIB [ 2.5] º% Napicie jaBowe:- siBa elektromotoryczna E Warto[ napicia mierzonego midzy koDcówkami biegunowymi akumulatora w czasie, gdy nie jest on wyBadowywany i Badowany ( otwarty obwód) º% Napicie gazowania Warto[ napicia wystpujcego midzy koDcówkami biegunowymi akumulatora w koDcowej fazie Badowania, gdy rozpoczyna si intensywne wydzielanie tlenu i wodoru z ogniw. Wynosi ono od 2,4 ÷2,45 V na ogniwo to jest dla akumulatorów 12  woltowych 14,4÷14,7V. 2.1.2.3 Pojemno[ znamionowa akumulatora ( Qn ) Jest to ilo[ Badunku elektrycznego wyra|ona w Ah (amperogodzinach), jak mo|e odda w peBni sprawny i naBadowany akumulator do osignicia normalnego stanu wyBadowania, tj. 1,75 V/ogniwo w czasie 20 godzin w temperaturze +25°C. Pojemno[ znamionowa Qn ze wzgldu na zawarty w jej definicji warunek czasu wyBadowania (20 godzin) jest zamiennie zwana pojemno[ci dwudziestogodzinn (Q20). Okre[lenie to wraz z oznaczeniem, Q20" jest cz[ciej stosowane ni| "pojemno[ znamionowa", gdy| u|ycie jego nie prowadzi do nieporozumieD, jakie mog wynikn z uto|samiania pojemno[ci znamionowej z dawnym odpowiednikiem pojemno[ci dziesiciogodzinnej (Q10). Pojemno[ elektryczna znamionowa akumulatora jest zale|na od liczby pByt w zestawach ogniwowych i ich powierzchni. Pojemno[ elektryczna zmienia si zale|nie od prdu wyBadowania, temperatury i gsto[ci elektrolitu. 2.1.2.4 Prd znamionowy akumulatora ( In ) Jest to warto[ prdu, jaki mo|na pobra z caBkowicie sprawnego i naBadowanego akumulatora w czasie 20 godzin, do osignicia przez akumulator stanu normalnego wyBadowania (1, 75 V/ogniwo). Definicja prdu znamionowego jest powizana z definicj pojemno[ci znamionowej. Zwykle zamiast okre[lenia "prd znamionowy" u|ywa si nazwy "prd dwudziestogodzinny - I20". Warto[ prdu znamionowego oblicza si w nastpujcy sposób: Qn[Ah] Q20[Ah] In = I20 = = = 0,05Q20[A] [ 2.6] 20[h] 20[h] Np.: dla akumulatora o znamionowej pojemno[ci Q20 = 34 Ah, prd I20 = 1,7 [A], a dla akumulatora o pojemno[ci Q20 = 45 Ah, prd I20 = 2,25 A. - 11 - 2.1.2.5 Prd Badowania akumulatora ( IB ) Jest to warto[ prdu przepBywajcego przez akumulator podczas Badowania. Zale|nie od metody i etapu Badowania stosuje si prdy o ró|nych warto[ciach. Okre[la si je jako cz[ pojemno[ci dwudziestogodzinnej (Q20). Np.: lB = 0,05 Q20 [A]; O,1 Q20 [A]; 0,8 Q20[A]. Tak, wic liczbowa warto[ prdu przy zastosowaniu tej samej metody Badowania (np. IB = 0,1 Q20) dla akumulatorów o niejednakowej pojemno[ci elektrycznej jest ró|na. 2.1.2.6 Gsto[ elektrolitu Gsto[ elektrolitu wskazuje na stan naBadowania akumulatora pod warunkiem, |e pomiaru dokonuje si przynajmniej po 30 min od czasu zakoDczenia jego pracy lub Badowania, lub po 24 h od czasu uzupeBnienia poziomu elektrolitu oraz |e zmiana gsto[ci elektrolitu byBa wynikiem zwykBych przemian elektrochemicznych w akumulatorze. Poniewa| gsto[ elektrolitu zmienia si wraz z temperatur, przyjto dla jednoznacznego okre[lenia stanów akumulatora, gsto[ci charakterystyczne podawa przy tzw. temperaturze odniesienia, tj. + 25°C. Znaczy to, |e je|eli pomiaru gsto[ci dokonano np. przy O°C, to aby okre[li rzeczywisty stopieD naBadowania akumulatora, nale|y zmierzon warto[ gsto[ci przeliczy do temperatury odniesienia. Jednostk gsto[ci jest [g/cm3]. Okre[la si j równie| wg skali Baumego [°Bé], jednak|e w kraju w praktyce si jej nie stosuje. Gsto[ci charakterystyczne: 1,28 g/cm3 - akumulator w peBni naBadowany, 1,14 g/cm3 - graniczna dopuszczalna gsto[ elektrolitu przy normalnym wyBadowaniu akumulatora, 1,1 g/cm3 - akumulator caBkowicie wyBadowany. 2.1.2.7 Sprawno[ akumulatora Rozró|nia si sprawno[ elektryczn i energetyczn akumulatora. Sprawno[ elektryczn okre[la si stosunkiem pojemno[ci elektrycznej akumulatora przy caBkowitym wyBadowaniu Qw (do 1,75 V na ogniwo) do pojemno[ci potrzebnej do ponownego caBkowitego naBadowania QB Qw ·el = [ 2.7] Ql Sprawno[ elektryczna akumulatorów oBowiowo-kwasowych samochodowych wynosi 0,8÷0,9. Sprawno[ energetyczn akumulatorów okre[la si stosunkiem energii pobranej z akumulatora przy caBkowitym wyBadowaniu Ew do energii zu|ytej na naBadowanie akumulatora EB Ew Qw U U w ·en = = = ·el w [ 2.8] El Ql Ul Ul Sprawno[ energetyczna akumulatorów samochodowych oBowiowo-kwasowych zawiera si w granicach 0,6÷0,7. 2.1.2.8 Zdolno[ rozruchowa Zdolno[ rozruchowa akumulatora okre[la czas jego nieprzerwanego wyBadowania prdem rozruchowym a| do chwili obni|enia si [redniego napicia przypadajcego na jedno ogniwo do warto[ci 1,0 V. Istnieje norma, która przewiduje badania zdolno[ci rozruchowej - 12 - akumulatorów w temperaturze 255 K (-18°C); w przypadku akumulatorów samochodowych po raz pierwszy wypeBnianych elektrolitem równie| w temperaturze 298 K (25°C). W obu przypadkach zdolno[ rozruchowa nie powinna by mniejsza ni| 3 min, a [rednie napicie przypadajce na jedno ogniwo, mierzone po czasie 5÷7 s od chwili rozpoczcia wyBadowania, nie powinno by mniejsze ni| 1,33 V. 2.1.3 Ocena stanu naBadowania i ogólnego stanu technicznego Stan naBadowania akumulatora oceni mo|na w sposób subiektywny lub obiektywny, tj. na podstawie pomiarów. Ocena subiektywna polega na zaobserwowaniu jako[ci pracy odbiorników samochodowych, zasilajc je wyBcznie z akumulatora i stwierdzeniu na podstawie wBasnego do[wiadczenia, czy akumulator jest w peBni naBadowany, czy mo|na go jeszcze u|ywa, czy nale|y go doBadowa. NajBatwiej wnioskowa o stanie naBadowania, oceniajc poprawno[ pracy rozrusznika. Je|eli rytm jego obrotów jest obni|ony lub rozrusznikowi brakuje energii do napdzenia silnika, mo|na przypuszcza, |e akumulator jest wyBadowany. Obserwacja zmian poziomu [wiecenia reflektorów (np. [wiateB mijania) przy wyBczonym silniku (zasilanych tylko z akumulatora) i przy silniku pracujcym (zasilanie z prdnicy) pozwala równie| na przybli|on ocen stopnia naBadowania akumulatora. Je|eli reflektory zarówno w pierwszym, jak i drugim przypadku [wiec si jednakowo - akumulator z pewno[ci jest dobrze naBadowany. Je|eli za[ po wBczeniu silnika [wiec si o wiele ja[niej, przypuszcza nale|y, |e akumulator jest wyBadowany. Ocena ta nie jest w peBni wiarygodna. Obni|enie napicia na zaciskach odbiorników u|ywanych do próby wynika mo|e nie tylko z powodu zmniejszenia si ilo[ci Badunku elektrycznego w akumulatorze na skutek wyBadowania, ale mo|e by spowodowane m.in. jego uszkodzeniem (np. wewntrznym zwarciem), zB jako[ci styków (poBczeD) w obwodzie elektrycznym, a zwBaszcza midzy koDcówkami biegunowymi i przewodów, co zwikszy mo|e rezystancj przej[cia, a wic i spadek napicia w miejscu Bczenia. Najbardziej miarodajny wynik oceny stopnia naBadowania daje pomiar gsto[ci elektrolitu lub napicia na koDcówkach ogniw akumulatora w trakcie obci|enia. Gsto[ elektrolitu w akumulatorach samochodowych mierzy si za pomoc kwasomierza. SkBada si on ze szklanej pipety zakoDczonej gumow gruszk. W pipecie jest umieszczony areometr. Koniec pipety wkBada si przez otwór do ogniwa (po wykrceniu korka) i zasysa za pomoc gruszki elektrolit w takiej ilo[ci by areometr swobodnie w nim pBywaB. - 13 - Rys 2.9 Kwasomierz Gsto[ odczytuje si na skali areometru na poziomie powierzchni elektrolitu. Odczytan na skali gsto[ przelicza si do temperatury skalowania areometru (odniesienia), tj. +25°C. Rys 2.10 Odczyt pomiaru gsto[ci elektrolitu 1  prawidBowy, 2  nieprawidBowy Z wystarczajc do celów praktycznych dokBadno[ci mo|na przyj, |e [rednia warto[ wspóBczynnika zmiany temperaturowej gsto[ci elektrolitu wynosi 0,0007 g/(cm3Å"°C). Inaczej mówic, przy przeliczeniu temperatury lub jej rzeczywistej zmianie o 15°C, gsto[ zmienia si o okoBo 0,01 g/cm3.Gsto[ kwasu siarkowego (elektrolitu) maleje wraz ze wzrostem temperatury. Znajc warto[ gsto[ci w temperaturze odniesienia, okre[la si stopieD naBadowania akumulatora na podstawie wykresu lub tablicy. Ze wzgldu na mo|liwo[ trwaBego uszkodzenia nie powinno si rozBadowywa akumulatora wicej ni| do 25%, tj. do gsto[ci ni|szej ni| 1, 14 ÷ 1, 15 g/cm3. Dla oceny stanu naBadowania akumulatora przeprowadzi mo|na równie| pomiar napicia na koDcówkach jego ogniw. Pomiaru dokonuje si przy obci|onym ogniwie, tzn. podczas przepBywu prdu. Jako zasad przyjmuje si, |e prd obci|ajcy ogniwo akumulatorów o pojemno[ci dwudziestogodzinnej Q20d" 100 Ah wynosi 80 A, wikszych za[, tj. o Q20>100Ah - 150 A. Metod pomiaru napicia mo|na ocenia stan naBadowania akumulatorów, których ogniwa maj wyprowadzone na zewntrz koDcówki, a wic odkryte Bczniki midzyogniwowe (bloki tych akumulatorów s przewa|nie wykonywane z ebonitu). W produkowanych obecnie akumulatorach nierozbieralnych maBej pojemno[ci (34,45, 60 Ah) koDcówki i Bczniki s schowane pod monowieczkiem i nie ma mo|liwo[ci wykonania tego pomiaru. Do pomiaru napicia ogniwa pod obci|eniem u|ywa si specjalnego próbnika wideBkowego. Jest to woltomierz osadzony w oprawce, która z jednej strony jest zakoDczona rkoje[ci, z - 14 - drugiej - wymiennym rezystorem z dwoma ostro zakoDczonymi prtami (wideBkami) wciskanymi przy pomiarze napicia w koDcówki ogniwa. Woltomierz jest wyskalowany w jednostkach napicia, ale oprócz tego skala jest podzielona na ró|nokolorowe obszary oznaczajce procentowy stopieD naBadowania ogniwa Rys 2.11 Woltomierz wideBkowy do pomiaru napicia na ogniwie 2.1.4 Usterki akumulatorów Ka|dy, nawet poprawnie eksploatowany, akumulator ulega z czasem naturalnemu zu|yciu. W normalnych warunkach pracy |ywotno[ akumulatora wynosi od 4 do 6 lat. NiewBa[ciwa konserwacja i obsBuga bardzo wydatnie skracaj ten okres, nierzadko nawet do 1,5-2 lat. Inn przyczyn utraty wBasno[ci funkcjonalnych przez akumulatory s uszkodzenia mechaniczne, które powstaj najcz[ciej na skutek nieumiejtnego ich przenoszenia, skBadowania lub niewBa[ciwego mocowania w pojezdzie. 2.1.4.1 TrwaBe zmiany w strukturze chemicznej mas czynnych TrwaBe zmiany w strukturze mas czynnych nastpuj z upBywem czasu i jest to proces nieodwracalny. Typowe zjawiska prowadzce do utraty wBasno[ci elektrochemicznych akumulatorów: Ze wzgldu na powstajc z wiekiem akumulatora nierównomierno[ Badowania si pByt dodatnich (obok siebie wystpuj miejsca naBadowane i nienaBadowane) oraz na ró|nice w objto[ci siarczanu oBowiu (PbSO4), wchodzcego w struktur pByt wyBadowanych, i dwutlenku oBowiu (PbO2), bdcego podstawowym zwizkiem chemicznym masy czynnej po naBadowaniu, prowadzce do zmiany wymiarów przestrzennych pByty- masa czynna wypacza si i w konsekwencji kruszy si; Ró|nica st|eD kwasu siarkowego w górnej i dolnej cz[ci akumulatora (u doBu wystpuje kwas o wikszym st|eniu) powoduje nierównomierno[ grubo[ci warstwy siarczanu oBowiu, gBównie w masach czynnych pByt dodatnich (grubsza warstwa w dolnej cz[ci pByt), co prowadzi do powolnego zatykania porów masy czynnej, a wic gorszego przenikania elektrolitu w gBb pByty, a co za tym idzie staBego, cho powolnego, obni|ania si pojemno[ci elektrycznej pByt dodatnich, a wic i pojemno[ci akumulatora; wystpujce pod koniec Badowania intensywne gazowanie powoduje mechaniczne uszkodzenia masy czynnej, a zwBaszcza jej wypadanie; wypeBniacze mas czynnych pByt ujemnych maj tendencj do wypBukiwania si, co prowadzi do powstania obszarów zbrylonego oBowiu, który nie wchodzi w reakcj z jonami elektrolitu i uniemo|liwia jego wnikanie w gBb pByty; nastpstwem tego jest staBa utrata pojemno[ci elektrycznej pByt ujemnych, a wic i pojemno[ci caBego akumulatora. 2.1.4.2 Przyspieszone procesy destrukcyjne Przyspieszone procesy destrukcyjne, zwBaszcza nieodwracalne zasiarczanienia zachodz w pBytach gBównie na skutek: - 15 - Systematycznego wyBadowywania akumulatora poni|ej gsto[ci elektrolitu (1,14÷1,15g/cm3), lub napicia koDcowego (1,7÷1,75 V/ogniwo); StaBego nie doBadowania akumulatora ( cigBe zaleganie warstw siarczanu oBowiu w masie czynnej); Nadmiernego staBego przeBadowywania akumulatora (wadliwie pracujcy regulator napicia) Przechowywania akumulatora u|ywanego nienapeBnionego elektrolitem; Zmiany potencjaBów podczas Badowania (zmiana biegunowo[ci) Utrzymywanie zbyt du|ych gsto[ci elektrolitu 2.1.4.3 Objawy zasiarczanienia akumulatora MaBa gsto[ elektrolitu pod koniec Badowania Nadmierne i szybkie nagrzewanie si elektrolitu podczas Badowania Wzrost potencjaBów pByt na pocztku Badowania powy|ej warto[ci np. do 3V/ogniwo 2.1.4.4 Uszkodzenia mechaniczne Uszkodzenia tego typu s bardzo trudne do usunicia, nawet w warunkach warsztatowych. O ile naprawy akumulatorów w obudowach rozbieralnych s praktycznie mo|liwe do przeprowadzenia w ka|dym zakBadzie, o tyle napraw akumulatorów polipropylenowych podejmuj si tylko nieliczne zakBady, dysponujce zgrzewarkami do spajania obudów z monowieczkami. Najczstsze uszkodzenia mechaniczne to: Pknicia lub oberwanie si pByt Pknicia obudowy akumulatora Naderwania lub wykrzywienia koDcówek biegunowych Utrata szczelno[ci akumulatorach uszczelnionych mas zalewow Tabela 1 Zestawienie uszkodzeD akumulatorów lp Objawy niesprawno[ci Prawdopodobna przyczyna Uwagi 1 Na podstawie pracy urzdzeD Akumulator wyBadowany Sprawdzi gsto[ elektrolitu w elektrycznych pojazdu mo|na Zwarcie wewntrzne ka|dym ogniwie lub zmierzy wnioskowa o utracie przez napicie ogniw pod obci|eniem akumulator pojemno[ci elektrycznej 2 Gsto[ w poszczególnych Odparowanie wody w ogniwie o Dola wody destylowanej do ogniwach ró|ni si o wicej ni| wikszej gsto[ci elektrolitu wBa[ciwego poziomu 0,03g/cm3 Zwarcie pByt w ogniwie o ni|szej PrzepBuka ogniwo, gdy dolanie gsto[ci elektrolitu wody nie daje rezultatu Ubytek elektrolitu przez pknit Naprawi obudow lub wymieni obudow akumulator 3 Systematyczne ubywanie Pknita obudowa Obudowy ebonitowe naprawia elektrolitu si nakBadajc laminaty z |ywic epoksydowych, polipropylenowe zgrzewa si ultradzwikami 4 Pknicie bloku akumulatora w Zamarznicie elektrolitu w Najcz[ciej pByty akumulatora akumulatorze nadmiernie zostaj uszkodzone i akumulator zimie przy temp. -10°C wyBadowanym przy gsto[ci nale|y wymieni mniejszej ni| 1,1 g/cm3 5 Zauwa|alny ubytek elektrolitu we Odparowanie wody na skutek Nale|y uzupeBni poziom wszystkich ogniwach podczas cigBego przeBadowania elektrolitu wod, sprawdzi dBu|szego przejazdu, gsto[ akumulatora napicie na zaciskach regulatora, - 16 - jednakowa w awaryjnych przypadkach mo|na ograniczy prd Badowania poprzez zaBczenie odbiorników du|ej mocy 6 Wylewanie si elektrolitu z ogniw Za du|a ilo[ elektrolitu w Obni|y poziom elektrolitu podczas Badowania w czasie ogniwie Obni|y prd Badowania ( p.5) jazdy Nadmierny prd Badowania Wymieni korek Uszkodzenie korka 7 Nadmierne gazowanie podczas Za du|y prd Badowania Zmniejszy prd Badowania Badowania, szybki wzrost temp. Za du|a gsto[ elektrolitu Obni|y gsto[ elektrolitu, elektrolitu mo|na doprowadzi do zasiarczanienia akumulatora 8 Brak gazowania podczas Powstanie wewntrznych zwar PrzepBuka akumulator, Badowania prawdopodobna wymiana na nowy akumulator 9 WyBadowanego akumulatora nie Powstanie wewntrznych Konieczno[ rozebrania mo|na naBadowa uszkodzeD akumulatora, wymiana 10 Po zamontowaniu w pojezdzie zasiarczanienie pByt Przeprowadzi Badowanie akumulator szybko si Zwarcie wewntrzne odsiarczajce rozBadowuje Ubytek masy czynnej pByt , Konieczno[ rozebrania Zwarcie instalacji elektrycznej akumulatora, wymiana pojazdu usun przyczyny zwarcia 11 Akumulator nieu|ywany lub samowyBadowanie Wytrze do sucha Bczniki odBczony wyBadowuje si midzyogniwowe i wieczka, doBadowa raz na miesic 12 Akumulator w samochodzie nie warto[ prdu Badowania zbyt Sprawdzi napicie na zaciskach Baduje si caBkowicie maBa regulatora nadmierna liczba odbiorników Zmniejszy obci|enie wBczonych do obwodu alternatora zwarcie w obwodzie Badowania Odszuka przyczyn upBywu akumulatora prdu (kontrola izolacji zbyt dBugie czasy rozruchu doBadowa akumulator silnika Skontrolowa poprawno[ pracy uszkodzenie alternatora alternatora jazda zbyt wolna lub miejska z DoBadowa akumulator poza czstymi rozruchami silnika samochodem, ewentualnie wyregulowa napicie regulatora na wy|sze 13 Przerwy w dopBywie prdu do zBy styk koDcówek (brudne lub dokBadnie oczy[ci koDcówki i rozrusznika, koDcówki luzne zaciski) dokrci przewodowe i biegunowe przerwy w obwodzie rozruchu skontrolowa stan poBczeD i rozgrzewaj si izolacji przewodów obwodu rozruchu - 17 - Rys 2.12 Wygld zniszczonego akumulatora na skutek zasiarczanienia 2.1.4.5 Akumulatory bezobsBugowe Akumulatory bezobsBugowe lub o obni|onej obsBugowo[ci zostaBy skonstruowane w celu wydBu|enia czasu midzy kolejnymi czynno[ciami obsBugowymi. GBównym zaBo|eniem towarzyszcym ich powstaniu byBo zminimalizowaniu ubytków elektrolitu oraz stopnia samowyBadowania. Akumulatory tego typu s instalowane w samochodach coraz cz[ciej i maj za zadanie obni|y koszty ich obsBugi. Ró|nica midzy zwykBymi akumulatorami i akumulatorami o obni|onej obsBugowo[ci lub bezobsBugowymi polega midzy innymi na tym, |e: ilo[ antymonu zawartego w dodatnich i ujemnych pBytach jest albo bardzo maBa, albo te| zostaB on caBkowicie zastpiony innym metalem, takim jak np. wapD. Wysoko[ |eber znajdujcych si na dnie akumulatora zostaBa zmniejszona w celu zwikszenia ilo[ci elektrolitu. Jedn z przyczyn samowyBadowania si akumulatorów jest obecno[ w pBytach oBowianych domieszek antymonu. Poniewa| w akumulatorach o obni|onej obsBugowo[ci lub bezobsBugowych ilo[ antymonu zostaBa znacznie zmniejszona lub zastpiB go wapD, stopieD samowyBadowania zostaB ograniczony. W normalnych akumulatorach antymon dyfunduje z wntrza pByt ujemnych na ich powierzchnie, przyspieszajc tempo reakcji chemicznych zachodzcych midzy elektrolitem i tymi pBytami, co powoduje przyspieszone zu|ywanie si wody. W przypadku akumulatorów o obni|onej obsBugowo[ci i bezobsBugowych ubytki elektrolitu s znacznie mniejsze. Rys 2.13 Akumulator bezobsBugowy firmy Bosch 2.1.5 Akumulator w samochodzie Opel Astra Samochody Opel Astra s wyposa|one w instalacj 12V z minusem na masie. Akumulator jest umieszczony w komorze silnika z przodu, po lewej stronie. Aadowanie akumulatora i potrzebny do zasilania odbiorników prd dostarcza alternator z wbudowanym regulatorem - 18 - napicia. Podczas pracy przy instalacji elektrycznej, które wymagaj rozBczenia poBczeD, nale|y wcze[niej zdj z akumulatora zacisk przewodu masowego a nastpnie zacisk dodatni (taka kolejno[ zmniejsza ryzyko zwarcia) . OdBczenie akumulatora oraz urzdzeD sterujcych jest konieczne podczas prac spawalniczych. Nale|y liczy si z tym i| odBczenie akumulatora spowoduje wykasowanie z pamici urzdzeD elektronicznych danych takich jak np. informacje o zakBóceniach w silniku, w systemie ABS oraz zablokowanie urzdzeD kodowanych np. radio (nale|y ustali kod przed odBczeniem). Seryjnie montowane akumulatory maj nastpujce pojemno[ci: º% Silnik 1.4i  34 Ah º% Silniki 1.6i/1.8i/2.0i  44 Ah º% Silniki 1.7D/1.7TD  60 Ah Na |yczenie s montowane wiksze akumulatory o pojemno[ci 55 Ah lub 65 Ah. Montowane fabrycznie akumulatory s typu bezobsBugowego i podczas caBego okresu eksploatacji nie wymagaj dolewania wody destylowanej. Do wymiany mog by u|yte dostpne w handlu akumulatory kwasowe o wymaganej pojemno[ci. Najcz[ciej spotykanymi akumulatorami w pojazdach Firmy Opel s akumulatory firmy Bosch. Rys 2.14 Akumulator bezobsBugowy firmy Bosch serii Silver Plus 3. Regulator napicia Prdnice prdu staBego zastpowane s obecnie coraz cz[ciej przez alternatory, czyli prdnice prdu zmiennego zaopatrzone w zintegrowany prostownik na diodach krzemowych. Do gBównych ich zalet nale|y du|a sprawno[ przetwarzania energii mechanicznej na elektryczn objawiajc si midzy innymi zdolno[ci oddawania maksymalnego prdu przy niewielkiej prdko[ci obrotowej wirnika, znaczna moc znamionowa (600÷800 W), maBe rozmiary i ci|ar oraz prostsza konstrukcja ni| w przypadku zwykBych prdnic, pozwalajca na znacznie bardziej niezawodn prac alternatora. Uzwojenie prdotwórcze jest umieszczone w alternatorze na zewntrz, co stwarza bardzo korzystne warunki chBodzenia. Uzwojenie wzbudzenia znajduje si natomiast wewntrz wirujcej magne[nicy. Zasada dziaBania alternatora powoduje automatyczne ograniczanie oddawanego prdu przy nadmiernym obci|eniu. Ponadto, prd alternatora mo|e pByn tylko w jednym kierunku (do akumulatora) ze wzgldu na znajdujce si wewntrz diody prostownicze, które nie pozwalaj na przepByw prdu zwrotnego. Upraszcza to znacznie konstrukcj regulatora napicia, który nie musi posiada ani ogranicznika prdu, ani wyBcznika samoczynnego. Regulator zawiera tylko ukBad sterujcy prdem wzbudzenia. - 19 - CigBe zmiany warunków pracy alternatora podczas ruchu pojazdu samochodowego powoduj, |e jego napicie bez zastosowania elementów regulacyjnych zmieniaBoby si w zbyt szerokich granicach, co wpBynBoby niekorzystnie zarówno na akumulator jak i na inne odbiorniki energii elektrycznej. Wytworzone napicie okre[lone zale|no[ci: U0 = cÕn [ 3.1] ma warto[ staB wtedy, gdy zmianom prdko[ci obrotowej odpowiadaj zmiany strumienia magnetycznego takie, aby iloczyn Õn byB staBy. Oznacza to, |e ze zwikszeniem prdko[ci obrotowej powinien male strumieD magnetyczny Õ, aby napicie Uo pozostaBo staBe. Zmiany strumienia magnetycznego s zwizane ze zmianami prdu w obwodzie wzbudzenia alternatora, który mo|na regulowa przez wBczenie i wyBczenie odpowiednio dobranego rezystora. Napicie zmienia si wraz ze wzrostem prdko[ci obrotowej. Zmiany te zostaBy przedstawione poni|ej na Rys 3.1 dla trzech ró|nych prdko[ci obrotowych alternatora. Rys 3.1 Zmiany napicia przy ró|nych prdko[ciach obrotowych Zmiany napicia pokazano dla trzech ró|nych warto[ci prdko[ci obrotowej. Pokazano równie| czasy zwarcia (tz) i czasy rozwarcia (tr) styków regulatora. Ze wzrostem napicia ro[nie strumieD magnetyczny w uzwojeniu sterujcym (elektromagnesie) stykami regulatora, i przy okre[lonej warto[ci napicia nastpuje rozwarcie styków i wBczenie dodatkowej rezystancji w obwód wzbudzenia. Powoduje to skokowe zmniejszenie prdu wzbudzenia. Wskutek tego w uzwojeniu indukuje si siBa elektromotoryczna samoindukcji przeciwstawiajca si zmniejszeniu prdu. Prd wzbudzenia maleje wolniej i tym samym z opóznieniem maleje napicie na zaciskach alternatora. Zasilanie regulatorów sprowadza si do regulacji napicia w instalacji elektrycznej pojazdu. Diody krzemowe wchodzce w skBad ukBadu prostownikowego prdu przemiennego speBniaj jednocze[nie rol wyBcznika prdu zwrotnego. Diody ukBadu stanowice cz[ skBadow obwodu alternator  akumulator. Warunkuj przepByw prdu w obwodzie wówczas, gdy warto[ napicia alternatora wzrasta powy|ej napicia akumulatora. Prd pBynie wówczas w obwodzie alternatora do akumulatora. PrzepByw prdu w przeciwnym kierunku (zwrotny) jest praktycznie uniemo|liwiony dziki zaporowemu dziaBaniu diód. Nie stosuje si równie| w regulatorze ogranicznika prdu, gdy| warto[ prdu obci|enia ustala si samoczynnie po osigniciu przez alternator odpowiedniej prdko[ci obrotowej. Jest to zwizane z wBasno[ciami, jakie posiada prdnica synchroniczna. - 20 - 3.1.1 Wibracyjne regulatory napicia W praktyce stosowane s jednostopniowe i dwustopniowe wibracyjne (elektromechaniczne) regulatory napicia. PrzykBadowo zostanie omówiony regulator dwustopniowy. Zasada dziaBania dwustopniowego wibracyjnego regulatora napicia alternatora jest omówiona na przykBadzie regulatora napicia typu RC1/l2B, stosowanego w samochodzie FSO1500. Na Rys 3.2 przedstawiono schemat regulatora napicia wspóBpracujcego z alternatorem. Rys 3.2 Schemat dwustopniowego wibracyjnego regulatora napicia wspóBpracujcego z alternatorem Regulator ten ma trzy styki, z których zewntrzne 1 i 3 s nieruchome. Dopóki napicie alternatora nie wymaga regulacji, styki 1 i 2 s zwarte. Prd wzbudzenia pBynie w obwodzie, w którym znajduje si tylko rezystancja uzwojenia wzbudzenia. Przy dalszym wzro[cie napicia nastpuje rozwarcie styków 1 i 2 pierwszego stopnia regulacji. W obwód wzbudzenia zostaje wBczony rezystor dodatkowy R2. Je[li prdko[ obrotowa nadal wzrasta, wzrasta równie| napicie alternatora i rozpoczyna si praca na drugim stopniu regulacji. Styki 2 i 3 tego stopnia zwieraj si i rozwieraj. Przy zwarciu styków nastpuje doBczenie wyprowadzonego uzwojenia wzbudzenia 67 do masy. Poniewa| drugi koniec uzwojenia wzbudzenia jest na staBe poBczony z mas, nastpuje gwaBtowne zmniejszenie wzbudzenia i dziki temu napicie alternatora nie mo|e wzrosn ponad okre[lon warto[. Przebiegi zmian wzbudzenia i napicia w funkcji prdko[ci obrotowej alternatora wspóBpracujcego z regulatorem dwustopniowym przedstawiono poni|ej. Rys 3.3 Charakterystyki zmian prdu wzbudzenia i napicia w funkcji prdko[ci obrotowej. 3.1.2 Elektroniczne regulatory napicia Elementy wBczone w obwód wzbudzenia musz mie wBa[ciwo[ci umo|liwiajce zmian ich rezystancji w bardzo szerokich granicach (teoretycznie od zera do nieskoDczono[ci). W regulatorze wibracyjnym elementami wykonawczymi czBonu regulacyjnego s styki i rezystancja dodatkowa ale mo|na zastosowa element elektroniczny  tranzystor. W celu okre[lenia wymaganych parametrów tranzystora czBonu wykonawczego nale|y dodatkowo ustali m.in.: Warto[ napicia regulowanego alternatora, Warto[ maksymaln prdu wzbudzenia alternatora, - 21 - UkBad pracy tranzystora, Rodzaj regulacji napicia (regulacja cigBa lub impulsowa), Warto[ mocy traconej w tranzystorze w procesie regulacji. Wybrany tranzystor czBonu wykonawczego musi by odpowiednio sterowany, aby speBniaB rol styków regulatora wibracyjnego, to znaczy charakteryzowaB si prac w stanie nasycenia i odcicia (przewodzenia i nie przewodzenia). W regulatorze wibracyjnym procesem zwarcia i rozwarcia styków steruje spr|yna ( o staBej warto[ci siBy nacigu) i uzwojenie napiciowe elektromagnesu wytwarzajce siB zale|n od warto[ci napicia na zaciskach alternatora. SiBa nacigu spr|yny w stanie beznapiciowym regulatora powoduje zwarcie styków, a kierunek jej dziaBania jest przeciwny do kierunku dziaBania siBy wytworzonej przez uzwojenie napiciowe elektromagnesu. W regulatorze elektronicznym prac tranzystora czBonu wykonawczego steruj elementy elektroniczne wchodzce w skBad czBonu wzmacniajcego i czBonu sterujcego regulatora. CzBonem wzmacniajcym nazywa si t cz[ regulatora, która powoduje wzmocnienie sygnaBu sterujcego (prdu) otrzymanego z czBonu pomiarowego do takiej warto[ci, która jest konieczna do wysterowania czBonu wykonawczego, to znaczy do spowodowania przepBywu odpowiedniego prdu wzbudzenia. Rys 3.4 Schemat czBonu wykonawczego i wzmacniajcego regulatora wspóBpracujcego z alternatorem: T1  tranzystor czBonu wykonawczego, T2  tranzystor sterowany, T3  tranzystor sterujcy, R5,R6,R7 i R8  rezystancje dopasowujce elementy ukBadu Warto[ minimalna prdu sterujcego, na który reaguje regulator (tzn. warto[ uchybu regulacji napicia) jest ró|nic midzy warto[ci zadan i regulowan (rzeczywist). Warto[ci regulowan (rzeczywist) jest napicie na zaciskach uzwojenia sterujcego elektromagnesu napiciowego regulatora, a warto[ci zadan - |dany poziom tego napicia okre[lony warunkami wstpnymi. Aby sygnaB uchybu regulacji napicia spowodowaB wysterowanie tranzystora czBonu wykonawczego, nale|y go wzmocni. W celu speBnienia tego warunku najcz[ciej stosuje si wzmacniacz w ukBadzie Darlingtona. Rys 3.5 Schemat czBonu wykonawczego z ukBadem Darlingtona: DZ  dioda Zenera, R1,R2  rezystory dzielnika napicia, R3  potencjometr dzielnika napicia. - 22 - UkBad Darlingtona polega na tym, |e emiter tranzystora sterujcego T3 poBczony jest bezpo[rednio z baz tranzystora sterowanego T2, a kolektory obu tranzystorów s poBczone i pracuj na wspólne obci|enie. Baza tranzystora sterujcego T3 stanowi wej[cie ukBadu wzmacniajcego. CzBonem pomiarowym jest ta cz[ regulatora, która sBu|y do porównania warto[ci zadanej napicia z warto[ci regulowan (rzeczywist). Jako warto[ zadan napicia rozumie si napicie Zenera, warto[ci regulowan (rzeczywist) jest napicie na zaciskach alternatora. Do nastawienia dowolnej warto[ci napicia regulowanego (rzeczywistego) zastosowano dzielnik napicia. SygnaB wyj[ciowy z czBonu pomiarowego jest czynnikiem pobudzajcym do dziaBania regulator, przy czym proces wspóBdziaBania tego czBonu z pozostaBymi jest nastpujcy. W przypadku zwikszenia prdko[ci obrotowej alternatora od zera do pewnej warto[ci, na zaciskach wyj[ciowych pojawia si napicie zgodnie z procesem wzbudzenia maszyny. Cz[ tego napicia - okre[lona poBo|eniem suwaka potencjometru R3  jest porównywana z napiciem progowym diody Zenera. Prd wzbudzenia alternatora pBynie w obwodzie, w którym znajduje si tranzystor czBonu wykonawczego T1, a warto[ tego prdu jest okre[lona warto[ci napicia regulowanego (rzeczywistego) i rezystancji obwodu. Tranzystor T1 znajduje si w stanie nasycenia, natomiast tranzystory T2 i T3 czBonu wzmacniajcego s w stanie odcicia i prd przez nie nie pBynie. Ten stan pracy regulatora trwa do chwili zrównania si napicia na potencjometrze R3 z napiciem Zenera. Dalszy wzrost napicia na zaciskach alternatora powoduje przepByw prdu przez diod Zenera, a tym samym przej[cie tranzystorów T2 i T3 czBonu wzmacniajcego w stan nasycenia, a tranzystora T1 w stan odcicia. Od tej chwili nastpuje zanik prdu w obwodzie wzbudzenia, a to z kolei powoduje obni|enie warto[ci napicia na zaciskach alternatora. Proces ten bdzie trwaB do chwili zrównania si napicia na potencjometrze z napiciem Zenera. Wówczas tranzystory czBonu wzmacniajcego przejd w stan odcicia, a tranzystor czBonu wykonawczego w stan nasycenia. Tak wic, napicie alternatora oscyluje wokóB warto[ci [redniej nastawionej za pomoc potencjometru R3. Rys 3.6 Schemat elektronicznego regulatora napicia (Bosch) Powy|ej przedstawiono schemat ideowy regulatora napicia firmy Bosch, taki, jaki jest montowany w alternatorach tej firmy. Na schemacie tym zaznaczono równie| elementy dodatkowe: Ochron czBonu wykonawczego przed przepiciami komutacyjnymi, Ujemne sprz|enie zwrotne czBonu wykonawczego, UkBad przyspieszajcy prac regulatora. Analizujc istniejce konstrukcje regulatorów elektronicznych mo|na stwierdzi, |e w niemal wszystkich rozwizaniach - poczwszy od pierwszych z lat pidziesitych a| po najnowsze wykonania - zastosowano zasad impulsowej regulacji prdu wzbudzenia. Elementem czBonu wykonawczego regulujcym prd w obwodzie wzbudzenia jest tranzystor lub para tranzystorów pracujcych w ukBadzie Darlingtona. W ukBadzie regulatora wyró|ni mo|na dwa charakterystyczne bloki funkcjonalne: - 23 - Blok wykonawczy Blok sterujcy Bloki te stanowi elementy opisane w analizowanym regulatorze elektronicznym. Bloki te zostaBy wcze[niej opisane i ujte jako czBony: pomiarowy i wykonawczy. Bloki te poBczone s dodatkowo z sob ptl sprz|enia zwrotnego z elementami R, C. Zadaniem ptli sprz|enia zwrotnego jest zwikszenie szybko[ci przeBczania, ograniczenie maksymalne czstotliwo[ci pracy oraz zmniejszenie wra|liwo[ci na zakBócenia. Opisany regulator elektroniczny jest w praktyce stosowany do alternatorów w samochodach ró|nych marek i jest oznaczony symbolem IC. UkBad regulatora typu IC stanowicy obwód scalony, jest zminiaturyzowanym ukBadem elektronicznym zawierajcym elementy póBprzewodnikowe (tranzystor, diody itp.) Elementy te s montowane na pBytce drukowanej i zatopione w masie silikonowej. Regulator ten charakteryzuje si dokBadniejsz regulacj napicia krótszych czasach reakcji ukBadu (w porównaniu z regulatorami elektromechanicznymi wibracyjnymi). Zasada dziaBania regulatora jest nastpujca: je|eli warto[ rzeczywista napicia na zaciskach alternatora jest mniejsza od warto[ci zadanej napicia (zgodnie ze schematem poBczeD przedstawionym na Rys 3.6) napicie akumulatora zasilajce poprzez rezystor R1 baz tranzystora T1 (w odniesieniu do masy) powoduje przepByw prdu w obwodzie bazy tranzystora wBczajc ten tranzystor ( stan nasycenia) do pracy. Prd pBynie w obwodzie: zacisk dodatni akumulatora, rezystor R1, zBcze baza-emiter tranzystora T1 do masy. Jednocze[nie prd pBynie przez uzwojenie wzbudzenia alternatora, zBcze kolektor-emiter tranzystora T1 do masy. Wzrasta napicie na zaciskach alternatora. Je|eli warto[ rzeczywista napicia wzro[nie powy|ej warto[ci zadanej napicia, to przez diod Zenera DZ popBynie prd, powodujc jednocze[nie przepByw prdu w obwodzie bazy tranzystora T2. Jest to równoznaczne z odciciem tranzystora T1 i wej[ciem w stan nasycenia (przewodzenia) tranzystora T2. PrzepByw prdu przez uzwojenie wzbudzenia alternatora zostaje przerwany, napicie na zaciskach alternatora maleje. Prd pBynie w obwodzie poprzez: zacisk dodatni alternatora, dioda Zenera DZ, zBcze baza-emiter tranzystora T2 do masy, i jednocze[nie w obwodzie: rezystor R1, zBcze kolektor-emiter tranzystora T2 do masy. Jak wynika z zasady dziaBania regulatora, impulsowa regulacja napicia polega na wBczaniu i wyBczaniu tranzystorów T1 i T2, co w praktyce sprowadza si do wBczania i wyBczania prdu pByncego w obwodzie wzbudzenia alternatora. W inny sposób podBczony jest regulator alternatora wyposa|onego w ukBad dziewiciodiodowy Rys 3.7. W pierwszej chwili prd pBynie z akumulatora przez wyBcznik zapBonu, lampk kontroln do diod wzbudzenia. Wówczas regulator nie reguluje napicia, a prd wzbudzenia pBynie przez lampk kontroln, otwarty tranzystor T2 i rezystor dodatkowy R7. Wobec tego prd ograniczony jest rezystancj wBókna |arówki. Po osigniciu odpowiedniej prdko[ci obrotowej przez alternator, zmniejsza si ró|nica potencjaBów midzy diodami wzbudzenia a biegunem dodatnim akumulatora, co powoduje zga[nicie lampki kontrolnej i wBczenie do obwodu regulatora napicia. O niesprawno[ci alternatora informuje lampka kontrolna Badowania, wBczona w obwód wzbudzenia. W przypadku uszkodzenia diod wzbudzenia lub diod dodatnich nastpuje przeBadowanie lub niedoBadowanie akumulatora. Sygnalizowane jest to |arzeniem si lampki kontrolnej. W taki sam sposób lampka kontrolna informuje o wadzie diod ujemnych, powodujcej rozBadowanie akumulatora przez alternator. Inn przyczyn |arzenia si lampki kontrolnej jest spadek napicia na przewodach lub poluzowanie si zacisków w stacyjce lub na akumulatorze. - 24 - Rys 3.7 PodBczenie regulatora napicia z prostownikiem dziewiciodiodowym: 1  diody prostownicze, 2  diody wzbudzenia, 3  uzwojenie stojana, 4  uzwojenie wzbudzenia, 5  regulator napicia, 6  akumulator, 7  wyBcznik zapBonu, 8  lampka kontrolna. Zwiecenie lampki kontrolnej Badowania przy wBczonym zapBonie i unieruchomionym silniku, [wiadczy o cigBo[ci obwodu wzbudzenia, natomiast przy pracujcym silniku informuje o uszkodzeniu obwodu Badowania. Przy prawidBowej pracy alternatora i regulatora napicia, po osigniciu obrotów jaBowych silnika lampka kontrolna powinna zgasn. {arzenie si lampki kontrolnej podczas eksploatacji pojazdu mo|e by spowodowane uszkodzeniem regulatora napicia, z reguBy towarzyszy temu zwikszenie napicia oddawanego przez alternator. Zwarcie jednej z diod prostowniczych i unieruchomienie silnika spowoduje rozBadowanie akumulatora. Dzieje si tak, poniewa| uszkodzona dioda przewodzi w obu kierunkach, umo|liwiajc przepByw prdu od bieguna dodatniego alternatora przez uszkodzon diod, uzwojenie stojana i dalej do bieguna ujemnego akumulatora. W celu sprawdzenia alternatora trzeba odBczy wtyk trzybiegunowy przy regulatorze napicia, uruchomi silnik i przystawi koDcówki próbnika do zacisków  D+ i  B+ alternatora. Je[li |arówka próbnika przygasa razem z lampk kontroln Badowania, to uszkodzenie istnieje w alternatorze. Natomiast, je[li |arówka próbnika pozostaje ciemna, a |arzy si tylko lampka kontrolna to uszkodzenia nale|y szuka w przewodach. W podrozdziale 3.1.4 przedstawiono w tabeli przykBadowe objawy niesprawno[ci ukBadu Badowania objawiajce si anormalnym [wieceniem lampki kontrolnej Badowania. 3.1.3 Charakterystyki regulatora napicia Znajomo[ charakterystyk regulatorów daje mo|liwo[ przewidzenia i zrozumienia ich poprawnej pracy w rzeczywistych warunkach. Poprawnie zaprojektowany i dziaBajcy regulator powinien charakteryzowa si staBo[ci parametrów. GBównym parametrem jest warto[ napicia, jakim jest Badowany akumulator. Warto[ ta nie mo|e by zbyt wysoka i przekracza okre[lonego poziomu. Ewentualne uszkodzenie regulatora mo|e nie[ za sob uszkodzenie akumulatora na skutek pojawienia si dBugotrwale zbyt wysokiego napicia powodujcego gazowanie akumulatora. GBównie bada si staBo[ napicia uzale|nion od dwóch parametrów: prdko[ci obrotowej i prdu obci|enia. - 25 - Rys 3.8 Charakterystyka regulatora napicia U=f(n) Wa|n cech regulatora powinna by staBo[ napicia od prdko[ci obrotowej. Jak wida na zamieszczonej charakterystyce (Rys 3.8) napicie to ma tendencj do niewielkiego liniowego wzrostu na skutek wzrostu prdko[ci obrotowej. Jak zaznaczono na rysunku przy maksymalnych warto[ciach prdko[ci obrotowej osiganej przez alternator wzrost napicia siga 0,1÷0,2 V. Warto[ ta jest pomijalnie maBa i nie ma wpBywu na przyspieszenie zu|ycia akumulatora. Rys 3.9 Charakterystyka regulatora napicia U=f(Iobc) Powy|ej przedstawiono charakterystyk prdowo  napiciow regulatora. Mo|na zaobserwowa, |e dla du|ych warto[ci prdu napicie na wyj[ciu z regulatora maleje. Mo|e to by zwizane z wBczeniem du|ej ilo[ci odbiorników. Taka sytuacja czsto zachodzi gBównie w okresie zimowym, gdy dodatkowo pracuj ró|nego rodzaju urzdzenia grzewcze. Urzdzenia te znacznie obci|aj alternator i tym samym przyczyniaj si do obni|enia napicia. Rys 3.10 Charakterystyka temperaturowa pracy regulatora napicia. - 26 - 3.1.4 Objawy niesprawno[ci alternatora Poni|ej przedstawiono objawy niesprawno[ci alternatora uwidaczniajce si poprzez [wiecenie lampki kontrolnej. Tabela 2 Objawy niesprawno[ci alternatora Objawy niesprawno[ci Prawdopodobna przyczyna Sposób dodatkowej kontroli Lampka kontrolna [wieci po Zwarcie diody dodatniej (w Zmierzy napicie na zaciskach wyBczeniu zapBonu radiatorze) akumulatora Sprawdzi diody dodatnie w radiatorze Lampka kontrolna nie ga[nie po Zwarcie diody ujemnej ( w Zmierzy napicie na zaciskach uruchomieniu silnika stojanie) akumulatora Sprawdzi diody ujemne w stojanie Lampka kontrolna po Zwarcie diody wzbudzenia Sprawdzi diody wzbudzenia uruchomieniu silnika przygasa, ale nie ga[nie Lampka kontrolna ga[nie dopiero Uszkodzenie jednej fazy stojana Sprawdzi uzwojenie faz stojana po zwikszeniu prdko[ci obrotowej silnika Lampka kontrolna [wieci sBabiej w Uszkodzenie poBczenia w Sprawdzi uzwojenie faz stojana caBym przedziale prdko[ci uzwojeniu wzbudzenia obrotowej Lampka kontrolna nie za[wieca si Uszkodzony regulator napicia Zmierzy napicie na zaciskach lub przy zwikszeniu prdko[ci akumulatora obrotowej [wieci coraz ja[niej Stwierdzi czy ubywa elektrolitu Sprawdzi regulator 4. Rozrusznik Do rozruchu silników spalinowych stosuje si najcz[ciej rozruszniki elektryczne wytwarzajce bardzo du|y moment obrotowy. Rozrusznik taki skBada si z silnika elektrycznego prdu staBego szeregowego, szeregowo-bocznikowego lub silnika z magnesami trwaBymi, mechanizmu sprzgajcego i zbnika, który sprzga si na czas rozruchu z uzbionym wieDcem koBa zamachowego silnika spalinowego. Po zazbieniu z wieDcem koBa zamachowego silnika moment napdowy jest przenoszony przez zbnik (koBo zbate) osadzony na waBku rozrusznika na waB korbowy silnika. Energia potrzebna do rozruchu jest pobierana z akumulatora. Rozrusznik wprawia w ruch koBo zamachowe silnika. WywoBany w ten sposób ruch obrotowy waBu korbowego jest zamieniany na ruch posuwisto- zwrotny tBoków w cylindrach. Momenty obrotowe oporów silnika wystpujce w czasie rozruchu - wywoBane spr|aniem mieszanki paliwowej, tarciem tBoków, Bo|ysk korbowych i waBu korbowego, lepko[ci oleju i innymi czynnikami - s najwiksze na pocztku rozruchu, a nastpnie znacznie malej Sumaryczny moment oporów tarcia zwiksza si przy rozruchu silnika po dBugotrwaBym postoju w niskiej temperaturze, gdy| wtedy znacznie zwiksza si lepko[ oleju. Ponadto, podczas rozruchu nale|y pokona moment oporów bezwBadno[ci mas wirujcych, gBównie koBa zamachowego, waBu korbowego, korbowodu oraz napdzanych urzdzeD pomocniczych: pomp, alternatora itp. W fazie pocztkowej rozruchu nastpuje wytrcenie silnika ze stanu spoczynku i nadanie waBowi korbowemu ruchu obrotowego. Faza zasadnicza polega na doprowadzeniu do najmniejszej prdko[ci obrotowej, przy której dokonuje si zapBon paliwa w cylindrach. Prdko[ ta jest nazywana prdko[ci obrotow rozruchu i wynosi: dla silników z zapBonem iskrowym (ZI) ok. ( 40÷ 70 obr/min), - 27 - dla silników z zapBonem samoczynnym (ZS), w zale|no[ci od ich budowy (wtrysk bezpo[redni lub z komor wstpn, z podgrzewaniem wstpnym lub bez podgrzewania), ok. ( 100÷200 obr/min). Bardzo wa|nym elementem obwodu rozruchu jest akumulator. W warunkach normalnej eksploatacji przy uwzgldnieniu warunków klimatycznych przyjmuje si, |e w temperaturze - 15oC obwód rozruchu powinien zapewni odpowiedni liczb rozruchów. Przy wyborze wielko[ci rozrusznika uwzgldnia si moment oporowy i prdko[ obrotow. Wielko[ rozrusznika jest podyktowana przede wszystkim wzgldami ekonomicznymi. W przypadku gdy rozrusznik zostaB umieszczony bezpo[rednio na wale silnika, wymiary ,jego i masa musiaByby by du|e. Dlatego te| rozruszniki wyposa|a si w koBo zbate zwane zbnikiem tak, aby zapewni wBa[ciwy moment obrotowy pozwalajcy przeBama wszelkie opory, jakie wystpuj w silniku, zwBaszcza, gdy nie jest on u|ytkowany przez dBu|szy czas. Zbnik sprzga si na czas rozruchu z wieDcem koBa zamachowego. Moment przenosi si z walka rozrusznika na waB silnika spalinowego. Przy przeBo|eniach zawartych w granicach 1:8÷1:20 moment rozwijany w rozruszniku jest niewielki, maBe s jego wymiary i masa, co jest w sumie bardzo korzystne. Zbnik nie musi by stale sprzgnity z koBem zamachowym, poniewa| nie jest to konieczne ze wzgldu na dorywczy sposób pracy rozrusznika. Z punktu widzenia trwaBo[ci rozrusznika nie jest to zreszt dopuszczalne. Po uruchomieniu silnika spalinowego rozrusznik obracaBby si bowiem z nadmiern prdko[ci i ulegBby zniszczeniu na skutek dziaBania siBy od[rodkowej. W czasie rozruchu rozrusznik kreci si z prdko[ci znamionow nn i zapewnia wówczas prdko[ obrotow waBu korbowego np. 100 obr/min. W momencie, gdy silnik spalinowy osignBby obroty biegu jaBowego (t.j. ok. 1000 obr/min) to niewyzbiony rozrusznik pracowaBby z prdko[ci 10 x nn co stanowi zbyt du| krotno[ warunków znamionowych (w konstrukcjach nie zagra|ajcych |yciu ludzkiemu stosuje si wspóBczynniki bezpieczeDstwa rzdu 1,5 ÷ 2). Dlatego te|, w chwili, gdy silnik spalinowy zacznie pracowa, zbnik powinien by jak najszybciej samoczynnie wyzbiony z wieDca koBa zamachowego lub odBczony od waBka rozrusznika w sposób uniemo|liwiajcy przekazywanie napdu z silnika do rozrusznika. To zadanie speBnia zespóB sprzgajcy rozrusznika (popularnie zwany Bendixem  sprzgBo jednokierunkowe z zbnikiem i spr|yn) . Rys 4.1 Zasada dziaBania rozrusznika: 1  zbnik, 2  koBo zamachowe, 3  urzdzenie sprzgajce, 4  silnik prdu staBego 4.1 Budowa rozrusznika 4.1.1 Rozrusznik ze wzbudzeniem elektromagnetycznym Silnik elektryczny wykorzystany do rozruchu silnika spalinowego jest dodatkowo wyposa|ony w dodatkowe podzespoBy umo|liwiajce odpowiedni wspóBprac . - 28 - Rys 4.2 Przekrój rozrusznika PodzespoBy rozrusznika: Korpus w ksztaBcie walca wykonany ze stali o du|ej przenikalno[ci magnetycznej Bieguny i nabiegunniki magnetyczne, które s przymocowane do korpusu. Tworz rdzenie obwodów magnetycznych, dziki czemu rozkBad pola magnetycznego w maszynie jest równomierny Uzwojenia wzbudzenia, które s wykonywane z drutu miedzianego i umieszczone na nabiegunnikach Komutator, który jest wykonany z wycinków miedzianych, izolowanych od siebie, do których poBczony jest koniec jednej cewki. Do tego samego wycinka komutatora podBcza si równie| pocztek kolejnej cewki uzwojenia wirnika. WaBek stalowy, który osadzony jest w dwóch Bo|yskach. Na jednej ze stron waBka jest wyfrezowany wielowypust, który jest elementem mechanizmu sprzgajcego rozrusznika Mechanizm sprzgajcy z wewntrznie wyfrezowanym wielowypustem Tarcz przedni, bdc jednocze[nie obudow mechanizmu sprzgajcego Tarcz tyln, sBu|c do zamocowania tylnego Bo|yska Szczotko trzymacze umieszczone zwykle na tylnej tarczy 4.1.2 Rozrusznik ze wzbudzeniem magnetoelektrycznym W rozruszniku ze wzbudzeniem magnetoelektrycznym uzwojenia wzbudzenia wystpujce w klasycznym rozruszniku elektromagnetycznym zastpione zostaBy magnesami trwaBymi. Zmianie ulegB zatem rodzaj wzbudzenia, jak równie| nastpiBa konieczno[ zastosowania przekBadni planetarnej (zmniejszenie prdu rozrusznika przy zachowaniu momentu rozruchowego), natomiast budowa pozostaBych cz[ci maszyny nie ulegBa zmianie. Przez dBugi czas nie produkowano rozruszników magnetoelektrycznych ze wzgldu na brak magnesów o odpowiednich parametrach (BHmax), gBównie ze wzgldu na maBe Hc. Dopiero - 29 - pojawienie si nowych materiaBów a zwBaszcza magnesów ze stopów metali ziem rzadkich ( np. Recoma 14) spowodowaBo, |e zostaBy one zastosowane w rozrusznikach. Dopiero okoBo roku 2000 firma Bosch opracowaBa specjalny rodzaj magnesu ferrytowego, który ze wzgldu na parametry mo|na buBo zastosowa w rozrusznikach. Rys 4.3 Rozrusznik magnetoelektryczny ze wzbudzeniem od magnesów trwaBych W maszynach elektromagnetycznych uzwojenie wzbudzenia wykonane z drutu miedzianego nawijane byBo na nabiegunnikach przymocowanych do stojana, natomiast w maszynach magnetoelektrycznych magnesy trwaBe s przyklejane do jarzma stojana lub mocowane za pomoc specjalnych rozpórek spr|ystych. Zastosowanie magnesów trwaBych umo|liwiBo zmniejszenie masy i [rednicy w stosunku do konstrukcji ze wzbudzeniem klasycznym. Mniejsze s równie| koszty wytwarzania oraz wiksza niezawodno[ ze wzgldu na mniej skomplikowan budow. Maszyny z magnesami trwaBymi maj ok. 15÷20 % lepsz sprawno[ ni| maszyna ze wzbudzeniem elektromagnetycznym. Bezpo[redni wpByw na to ma wyeliminowanie uzwojenia wzbudzenia. Rozruszniki elektromagnetyczne maj przewa|nie szeregowe uzwojenie wzbudzenia, wic przepBywa przez nie caBkowity prd zasilajcy. Skutkiem tego s du|e straty w uzwojeniu proporcjonalne do kwadratu przepBywajcego przez nie prdu, który powoduje wydzielanie si znacznych ilo[ci ciepBa. Dodatkowy spadek napicia w uzwojeniu powoduje natomiast zmniejszenie napicia na tworniku. Te sBabe strony rozruszników elektromagnetycznych s wyeliminowane przez zastosowanie wzbudzenia od magnesów trwaBych w rozrusznikach magnetoelektrycznych. Maszyny z magnesami trwaBymi maj te| wady, do których nale| midzy innymi mo|liwo[ rozmagnesowania magnesów. Nastpi to mo|e wskutek poprzecznego oddziaBywania prdu twornika, podczas przepBywu zbyt du|ego prdu. Spowoduje to przekroczenie koercji magnesu trwaBego, a w konsekwencji zniszczenie magnesów trwaBych maszyny. (ze wzgldu na wystpowanie zajwiska oddziaBywania twornika tylko pod cz[ci nabiegunnika stosuje si magnesy dwukomponentowe co obni|a koszty) Niekorzystny wpByw du|ych prdów ogranicza wic zakres mocy produkowanych rozruszników. Nie wystpuje to zjawisko w rozrusznikach elektromagnetycznych, gdzie ograniczeniem jest jedynie wytrzymaBo[ izolacji na skutki efektów cieplnych. W nowo produkowanych maszynach stawiane s wymagania ze wzgldu na odporno[ magnesów na odmagnesowanie w stanach przeci|eD prdowych. Je|eli maszyna odporna jest na przeci|enia prdowe sigajce kilkukrotnej warto[ci prdu znamionowego, procesy - 30 - dynamiczne tej maszyny przebiegaj znacznie szybciej ni| w maszynach elektromagnetycznych. WpByw na magnesy a tym samym na prac maszyny ma równie| temperatura. Zachowanie si magnesów przy zmianach temperatury okre[laj wspóBczynniki temperaturowe remanencji i koercji magnetycznej wyra|one w [%/K]. WspóBczynniki temperaturowe mówi o stabilno[ci pracy maszyny w stanie zimnym i nagrzanym oraz o zmianie jej parametrów pod wpBywem zmiany temperatury otoczenia. Jest to jedno z najwikszych ograniczeD zastosowania magnesów szczególnie dla tak wa|nej gaBzi, jak jest przemysB motoryzacyjny. NajtaDszym materiaBem na magnesy trwaBe s magnesy ferrytowe, które te| s najcz[ciej stosowane w rozrusznikach. Wykorzystanie magnesów o lepszych wBa[ciwo[ciach pozwala zmniejszy mas silnika oraz zwikszy jego sprawno[. Od parametrów zastosowanych magnesów zale| wymiary obwodu magnetycznego oraz caBej maszyny elektrycznej. Na sprawno[ wpByw ma równie| stopieD wykorzystania materiaBów magnetycznie twardych. Najlepsze wykorzystanie nastpuje wtedy, gdy indukcja w szczelinie jest mo|liwie du|a. Std warto[ Br magnesu jest jego wa|nym parametrem. Nale|y równie| zwróci uwag na wiksz dBugo[ magnesu w stosunku do dBugo[ci cz[ci czynnej wirnika rozrusznika, w celu otrzymania wikszego strumienia. Je|eli magnes jest dBu|szy od twornika to prawie caBy strumieD bdzie przechodziB przez twornik. 4.2 PodziaB i budowa rozruszników We wspóBczesnych pojazdach samochodowych zazwyczaj s stosowane rozruszniki elektryczne wirujce. W rozruszniku najcz[ciej stosuje si silnik prdu staBego szeregowy, szeregowo-bocznikowy lub silnik z magnesami trwaBymi. Wszystkie rozruszniki elektryczne s znormalizowane, aby wprowadzi mo|liwie najmniej typów i odmian. D|y si przy tym do zapewnienia z jednej strony ekonomicznej produkcji, z drugiej strony do wymienialno[ci rozrusznika. Rozró|nia si rozruszniki wg rodzaju budowy mechanizmu sprzgajcego, napicia znamionowego, mocy znamionowej, [rednicy zewntrznej, liczby zbów zbnika, moduBu zbnika i kierunku wirowania. Rozruszniki o maBej mocy wBcza si jednostopniowo, natomiast w celu ochrony zbnika, rozruszniki o du|ej mocy wBcza si dwustopniowo. Rys 4.4 Schematyczny przebieg prdu rozruchowego w rozruszniku o wBczaniu jednostopniowym (1) i dwustopniowym (2) - 31 - 4.2.1 Mechanizmy sprzgajce rozruszników Pod wzgldem rodzaju budowy mechanizmu sprzgajcego rozró|nia si: Rozrusznik ze [rubowym mechanizmem sprzgajcym o wBczaniu jedno- lub dwustopniowym, Rozrusznik z przesuwnym zbnikiem o wBczaniu jedno- lub dwustopniowym Rozrusznik ze [rubowo  przesuwnym zbnikiem º% Rozrusznik o przesuwnym wirniku. Jednym z najmniejszych rozruszników produkowanych do pojazdów osobowych jest rozrusznik przeznaczony do Fiata 126p. Posiada on mechanizm sprzgajcy z przesuwnym zbnikiem. Schemat ideowy takiego rozwizania przedstawia poni|szy rysunek. Rys 4.5 Schemat ideowy rozrusznika z przesuwnym zbnikiem W takim rozwizaniu mechanizmu sprzgajcego jest tylko jedna cz[ ruchoma. Jest ni zbnik, który pod wpBywem siBy F przesuwa si w pBaszczyznie poziomej. Rys 4.6 Budowa rozrusznika z przesuwnym zbnikiem: 1  spr|yna, 2  cigBo, 3  dzwignia wBczajca, 4  styki wyBcznika rozrusznika, 5  uzwojenie wzbudzajce, 6  akumulator, 7  Bo|ysko, 8  komutator, 9  wirnik, 10  tuleja prowadzca, 11  spr|yna [rubowa, 12  zbnik, 13  wieniec koBa zamachowego, 14  sprzgBo jednokierunkowe. Pod naciskiem dzwigni 3 uruchomionej rcznie, po wielowypu[cie przesuwa si osiowo zbnik 12 rozrusznika, prowadzc do zazbienia z wieDcem koBa zamachowego 13. Po - 32 - caBkowitym zazbieniu zamyka si wyBcznik 4 i wirnik 9 rozrusznika rozpoczyna prac rozwijajc maksymalny moment obrotowy. Je[li podczas zazbiania zb zbnika natrafi na zb wieDca, to spr|yna [rubowa 11 [ciskana przez tulej prowadzc 10 powoduje dociskanie zbów, a jednocze[nie nastpuje wBczenie rozrusznika, dziki czemu zazbienie dokonuje si natychmiast. Jednokierunkowe sprzgBo waBeczkowe 14 peBni funkcj ochronn, uniemo|liwiajc po uruchomieniu silnika przenoszenie momentu obrotowego z waBu silnika spalinowego na rozrusznik. Bez takiego zabezpieczenia rozrusznik mógBby osiga prdko[ obrotow ok. 30 000 obr/min, co doprowadziBoby do jego zniszczenia. Wyzbienie zbnika i jego powrót do pozycji wyj[ciowej nastpuje po zwolnieniu dzwigni przez spr|yn zwrotn 1. Wiele konstrukcji rozruszników ma urzdzenie sprzgajce ze [rubowo  przesuwnym zbnikiem. Rozruszniki s wyposa|one w wyBcznik elektromagnetyczny. SBu|y on do przesunicia zbnika celem zazbienia z koBem zamachowym. W wyBczniku mo|na wyró|ni dwa uzwojenia: trzymajce i wcigajce. Uzwojenie wcigajce ma za zadanie pocztkowe sprzgnicie koBa zamachowego i zbnika, dlatego te| charakteryzuje si wiksz [rednic drutu nawojowego, a to przekBada si na wiksz siB elektromechaniczn. Uzwojenie trzymajce ma za zadanie jedynie utrzymanie zbnika w odpowiedniej pozycji. co nie wymaga tak du|ej siBy jak przy wciganiu zbnika W zwizku z tym to uzwojenie wykonywane jest z drutu o mniejszej [rednicy.(wiksza rezystancja ogranicza warto[ prdu) co poprawia napity bilans energetyczny w czasie rozruchu. Rys 4.7 Budowa rozrusznika ze [rubowo - przesuwnym zbnikiem: 1  akumulator, 2  przycisk rozruchowy, 3  spr|yna zwrotna, 4  styki wyBcznika, 5  uzwojenie trzymajce, 6  uzwojenie wcigajce, 7  uzwojenie wzbudzajce rozrusznika, 8  komutator, 9  twornik, 10  wielowypust [rubowy, 11  tuleja prowadzca, 12  sprzgBo jednokierunkowe, 13  zbnik, 14  wieniec koBa zamachowego, 15  biegun rozrusznika. Je|eli styki przycisku rozruchowego 2 s zwarte, to rdzeD wyBcznika elektromagnetycznego jest wcigany do jego wntrza, powodujc jednoczesne przesuwanie osiowe zbnika 13 za pomoc dzwigni umieszczonej przegubowo w gBowicy rozrusznika. Zbnik ma [cite zby od strony czoBa, co uBatwia zazbienie. Nastpnie zostaj zwarte styki 4 wyBcznika elektromagnetycznego niezale|nie od tego czy nastpi zazbienie, czy te| zb zbnika trafi na zb koBa zamachowego, gdy| zbnik nie jest zwizany z dzwigni i jej tulej sztywno. Po zamkniciu styków wyBcznika 4 rozrusznik zaczyna obraca si powodujc natychmiastowe zazbienie zbnika z koBem zamachowym. Proces zazbiania jest tu Bagodniejszy ni| w rozruszniku o przesuwnym zbniku, ze wzgldu na ruch skrtny zbnika. Konstruujc nowe - 33 - typy rozruszników, nale|y stara si zmniejsza wymiary gabarytowe i masy oraz zwiksza niezawodno[. Mas zmniejsza si przez doskonalenie konstrukcji rozrusznika. Du|y wpByw na zmniejszenie masy ma wybór optymalnego przeBo|enia midzy zbnikiem rozrusznika a koBem zamachowym silnika. We wszystkich nowych typach silników benzynowych przeBo|enie to jest nie mniejsze ni| 15÷16. 4.2.2 Mechanizmy przeniesienia napdu rozruszników 4.2.2.1 Rozrusznik z reduktorem Tego rodzaju rozrusznik, stosowany w wielu samochodach, zbudowany jest z typowych elementów wchodzcych w skBad rozrusznika o konwencjonalnej budowie i zasadzie dziaBania: silnika prdu staBego, wyBcznika elektromagnetycznego, waBka z zbnikiem, sprzgBa jednokierunkowego itp.. Ponadto w tego rodzaju rozruszniku zamontowane zostaBo dodatkowe po[rednie koBo zbate, usytuowane midzy koBem zbatym napdowym silnika prdu staBego a koBem zbatym sprzgBowym Rys 4.8 Budowa rozrusznika z reduktorem: 1  zbnik, 2  sprzgBo jednokierunkowe, 3  wyBcznik elektromagnetyczny, 4  rdzeD wyBcznika elektromagnetycznego, 5  szczotka, 7  twornik silnika, 8  cewka magne[nicy, 9  jarzmo magne[nicy, 10  koBo zbate napdowe, 11  po[rednie koBo zbate. Dodatkowe koBo zbate redukuje prdko[ obrotow silnika elektrycznego prdu staBego (przeBo|enie 1:3 lub 1:4) i przenosz napd na zbnik. Na uwag zasBuguje fakt, |e wyBcznik elektromagnetyczny jest poBo|ony na tej samej osi co zbnik. RdzeD wyBcznik przesuwa, zatem zbnik bez dodatkowej dzwigni prowadnicy bezpo[rednio sprzgajc go z wieDcem koBa zamachowego. Ten rodzaj rozrusznika wytwarza znacznie wikszy moment obrotowy ni| rozrusznik konwencjonalny o podobnej masie i wymiarach. Proces zazbienia zbnika rozrusznika z wieDcem koBa zamachowego przebiega podobnie, jak w przypadku rozrusznika konwencjonalnego ze [rubowo  przesuwnym zbnikiem o wBczeniu jednostopniowym, Nale|y oczywi[cie uwzgldni fakt, |e konstrukcja urzdzenia - 34 - sprzgajcego jest taka, |e wyBcznik elektromagnetyczny jest poBo|ony na tej samej osi co zbnik. 4.2.2.2 Rozrusznik z przekBadni planetarn W tego rodzaju rozrusznikach do redukcji prdko[ci obrotowej silnika elektrycznego prdu staBego stosowana jest przekBadnia planetarna. Rys 4.9 Widok rozrusznika z przekBadni planetarn Redukcji prdko[ci obrotowej silnika elektrycznego prdu staBego dokonuj trzy satelity i koBo wieDcowe o uzbieniu wewntrznym stanowice przekBadni planetarn. Podczas obrotu silnika elektrycznego (waBu twornika), satelity obracaj si w przeciwnym kierunku, usiBujc obróci koBo wieDcowe. Poniewa| koBo to jest unieruchomione, satelity musz odtacza si po kole centralnym utwierdzonym na waBku twornika. Satelity za po[rednictwem kosza obracaj waBkiem wyj[ciowym przekBadni. PrzeBo|enia w tej przekBadni wynosz na przykBad odpowiednio 11:15:43 (koBo centralne: satelity: koBo wieDcowe). Zatem caBkowite przeBo|enie wynosi 5. Oznacza to, |e prdko[ obrotowa waBka wyj[ciowego jest okoBo piciokrotnie mniejsza od prdko[ci obrotowej waBka twornika. Rys 4.10 Mechanizm redukcji prdko[ci obrotowej w rozruszniku z przekBadni planetarn: 1  waBek wyj[ciowy i kosz satelitów, 2  satelita, 3  waBek twornika, 4  koBo wieDcowe, 5 - zbnik - 35 - Podczas normalnej pracy koBo wieDcowe jest unieruchomione, ale je|eli w rozruszniku pojawi si zbyt du|y moment obrotowy, zacznie si obraca i wytraci nadwy|k momentu. W ten sposób przed uszkodzeniem jest zabezpieczony zarówno twornik, jak i inne cz[ci z nim zwizane i wspóBpracujce. KoBo wieDcowe przenosi obci|enie na tarcz sprzgBow, która jest dociskana do koBa spr|yn talerzow. Gdy pojawi si zbyt du|y moment obrotowy do przeniesienia, siBa obwodowa na kole pokonuje siB tarcia wytwarzan dociskiem spr|yny i koBo wieDcowe zaczyna si obraca. Tym sposobem nadmiar momentu obrotowego jest absorbowany jako moment tarcia. Rys 4.11 SprzgBo przeci|eniowe rozrusznika z przekBadni planetarn: 1  spr|yna talerzowa, 2  tarcza sprzgBa, 3  koBo wieDcowe. 4.3 Rozrusznik w samochodzie Opel Astra W samochodach z silnikami o zapBonie iskrowym s stosowane rozruszniki firmy Bosch lub Délco-Remy. Oba typy rozruszników maj podobn budow. Samochody z silnikami wysokopr|nymi z doBadowaniem s wyposa|one w rozruszniki firmy Hitachi. Samochody z silnikiem X16SZR wyposa|ano w rozruszniki firmy Bosch. Model rozrusznika oznaczono symbolem Bosch DM 12V 0,9kW. Rys 4.12 Rozmieszczenie gBównej wizki kablowej w samochodzie Opel Astra - 36 - Rys 4.13 Wygld rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW. Rys 4.14 Cz[ci skBadowe rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW: 1  obudowa, 2  wyBcznik elektromagnetyczny, 3  uzwojenie stojana, 4  dzwigienka sprzgajca, 5  komutator, 6  magnetowód, 7  obudowa komutatora. Powy|ej przedstawiono cz[ci skBadowe rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW. Jest to rozrusznik ze [rubowo  przesuwnym zbnikiem. Za zazbienie w tym rozruszniku odpowiada dzwigienka sprzgajca, która jest zamocowana do wyBcznika elektromagnetycznego. Pod wpBywem impulsu elektrycznego sworzeD w wyBczniku elektromagnetycznym wykonuje ruch przenoszcy si na dzwigienk. Powoduje to zasprzglenie zbnika z koBem zamachowym silnika spalinowego. Silnik elektryczny u|yty do budowy tego rozrusznika jest silnikiem szeregowym prdu staBego. Posiada on dwie pary biegunów na uzwojeniu wzbudzenia. Uzwojenie to znajduje si na stojanie 3. Cewki tego uzwojenia umieszczone s wewntrz cylindrycznego magnetowodu 6. Wirnik silnika wsparty jest na dwóch Bo|yskach. Jedno z nich zamontowane jest wewntrz obudowy komutatora, drugie natomiast umieszczone jest w obudowie 1. Komutator 5 posiada 36 wycinków. UkBad szczotko trzymacza jest umieszczony w obudowie komutatora 7. CaBo[ maszyny po zBo|eniu jest skrcona za pomoc dwóch szpilek. WyBcznik elektromagnetyczny jest przymocowany do obudowy 1 za pomoc dwóch [rub M6. - 37 - Rys 4.15 Umiejscowienie elementów rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW. Poni|ej przedstawiono kilka wybranych parametrów rozrusznika, pozwalajcych na ocen jego stanu technicznego. Tabela 3Parametry rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW Lp Badany parametr Symbol Warto[ Jednostka 1 Prdko[ obrotowa biegu jaBowego n0 >5500 obr/min 2 Prd biegu jaBowego I0 <45 A 3 Napicie biegu jaBowego U0 11,5 V 4 Prd zwarcia pocztkowy(maszyna zatrzymana) Ik1 A 350÷450 5 Napicie zwarcia pocztkowe(maszyna zatrzymana) Uk1 5,7 V 6 Prd zwarcia koDcowy(maszyna zatrzymana) Ik2 A 400÷500 7 Napicie zwarcia koDcowe(maszyna zatrzymana) Uk2 6,7 V 8 Napicie wBczenia wyB. elektromagnetycznego. Uw 8 V 9 Prd wBczenia wyB. elektromagnetycznego. Iw A 35÷40 10 Minimalna dBugo[ szczotek L 3 mm 11 Minimalna [rednica komutatora D1 33,5 mm 4.4 Charakterystyki rozrusznika Rozruszniki samochodowe charakteryzuj si: Zasilaniem ze zródBa o ograniczonej mocy i pojemno[ci elektrycznej, co powoduje, |e napicie na zaciskach rozrusznika podczas pracy nie jest staBe i maleje do[ znacznie ze wzrostem obci|enia; Prac dorywcz, podczas której temperatura uzwojeD zazwyczaj nie przekracza warto[ci dopuszczalnej, a wic nie jest czynnikiem ograniczajcym moc rozrusznika; Mo|liwo[ci peBnego zahamowania i pracy bez obci|enia, co odpowiada w pierwszym przypadku zerowej prdko[ci obrotowej i maksymalnemu momentowi w pierwszej fazie procesu rozruchu, w drugim - pracy w stanie jaBowym. - 38 - Poni|ej przedstawiono schemat poBczeD obwodu rozruchu z zaznaczeniem charakterystycznych elementów skBadowych. Na podstawie tego rysunku napicie UR na zaciskach rozrusznika w stanie ustalonym mo|na obliczy z zale|no[ci: UR = EA - (R + R )I w p [ 4.1] gdzie: EA  siBa elektromotoryczna akumulatora [V] Rw  rezystancja wewntrzna akumulatora [&!]. Rp  rezystancja przewodów Bczcych rozrusznik z akumulatorem[&!]. I  prd pobierany przez rozrusznik[A]. Rys 4.16 Schemat poBczeD elektrycznych obwodu rozruchu. Równie| bardzo wa|nym jest znajomo[ momentów oporowych jakie wystpuj w silniku. Ogólnie mo|na podzieli je na statyczne i dynamiczne. Moment statyczny zawiera dwie skBadowe: Moment statyczny bierny (moment strat na tarcie suche i lepkie), Moment statyczny czynny ( moment strat na kompresj). Moment dynamiczny równie| zawiera dwie skBadowe: SkBadowa zwizana ze zmian prdko[ci obrotowej SkBadowa zwizana ze zmian energii kinetycznej wskutek zmian momentu bezwBadno[ci Rys 4.17 Przebieg momentu statycznego czynnego w silniku czterosuwowym Bardzo wa|nym jest znajomo[ warto[ci jakie maszyna osiga w pierwszych chwilach pracy ( w tzw. stanie nieustalonym). Dalej zostan zaprezentowane na wykresie czasowym przebiegi napicia uB, prdu i oraz prdko[ci obrotowej n. Nale|y sobie u[wiadomi, |e rozrusznik w pocztkowej fazie pracy pracuje jak maszyna elektryczna w stanie zwarcia. Dlatego te| na wykresie daje si zaobserwowa tak gwaBtowny skok prdu, jak równie| spadek napicia. - 39 - Rys 4.18 Przebiegi elektromechaniczne rozrusznika samochodowego Kolejnym wa|nym parametrem jest moc elektromagnetyczna rozwijana przez rozrusznik. Mo|na j przedstawi za pomoc wzoru: Pem=EI [ 4.2] Dalej korzystajc z ogólnego równania napiciowego moc mo|na przedstawi: Pem=(EA-"Us)I-RI2 [ 4.3] W celu znalezienia wyra|enia na moc maksymaln rozwijan przez rozrusznik mo|na napisa: dPem = (EA - "U ) - 2RI = 0 [ 4.4] s dI Z powy|szego wyra|enia nale|y obliczy prd, przy którym moc elektromagnetyczna osiga warto[ maksymaln: EA - "U 1 s IP = = Ik [ 4.5] em max 2R 2 Rys 4.19 Charakterystyki mocy rozrusznika. Na wykresie zaznaczono moc elektromagnetyczn Pem jak równie| moc na wale rozrusznika P. Moc na wale jest to moc elektromagnetyczna pomniejszona o straty mechaniczne "Pm i straty w |elazie "PFe. - 40 - Dzielc moc na wale przez prdko[ ktow, otrzymuje si moment u|yteczny: P P 60 M = = Å" [ 4.6] É n 2À gdzie: P  moc rozrusznika [W] É - prdko[ obrotowa [rad/s] Moment u|yteczny jest mniejszy od momentu elektromagnetycznego o straty zwizane z tarciem, przemagnesowywaniem stali i prdami wirowymi wystpujcymi w tworniku. Moment elektromagnetyczny silnika szeregowego jest okre[lany zale|no[ci: M = cM I¦ [ 4.7] em gdzie: pN cM = - staBa konstrukcyjna silnika, 2Àa p  liczba par biegunów, N  liczba prtów twornika, a  liczba par gaBzi równolegBych. Rys 4.20 Charakterystyka M=f(I) 1  przy pominiciu oddziaBywania twornika, 2  z uwzgldnieniem oddziaBywania twornika (rzeczywista) Prdko[ obrotowa silnika jest okre[lana zale|no[ci: E n = [ 4.8] cE¦ gdzie: pN cE = - staBa konstrukcyjna silnika a60 - 41 - Rys 4.21 Charakterystyka n=f(I): 1  przy pominiciu oddziaBywania twornika, 2  z uwzgldnieniem oddziaBywania twornika (rzeczywista) Bardzo wa|nym elementem wyznaczania charakterystyk rzeczywistych jest uwzgldnienie wpBywu zmian pojemno[ci akumulatora. Poni|ej przedstawiono zbiór charakterystyk statycznych uwzgldniajcych te zmiany. Im wiksza jest pojemno[ akumulatora, tym mniejsza jest jego rezystancja wewntrzna, dziki czemu charakterystyka UB=f(I) ma przebieg zbli|ony do prostej poziomej. Przy okre[lonym obci|eniu wy|sze jest napicie na zaciskach akumulatora, (mniejszy spadek napicia na rezystancji wewntrznej zródBa), a rozrusznik osiga wiksz prdko[ obrotow i moc. Jednocze[nie prd zwarciowy silnika wzrasta, co powoduje wzrost momentu rozruchowego. Rys 4.22 Zale|no[ charakterystyk statycznych rozrusznika od pojemno[ci akumulatora 4.5 Zmiany parametrów rozrusznika Moc maksymalna rozrusznika zale|y od: Warto[ci siBy elektromotorycznej akumulatora, Spadku napicia na szczotkach, Rezystancji obwodu rozruchu (rezystancji wewntrznej akumulatora, przewodów Bczcych oraz uzwojeD twornika i wzbudzenia rozrusznika) - 42 - Warto[ siBy elektromotorycznej akumulatora w stanie nieobci|onym zale|y od stanu naBadowania akumulatora i od jego pojemno[ci elektrycznej. Producent podaje wic minimaln warto[ pojemno[ci elektrycznej akumulatora, przy której rozrusznik powinien pracowa i osiga wystarczajc moc i du|y moment obrotowy. Nale|y w rozruszniku stosowa szczotki o maBym spadku napicia, jednak zbyt maBy spadek napicia pogarsza warunki komutacji i powoduje szybkie zu|ywanie si komutatora. Z tych powodów stosuje si w rozrusznikach szczotki miedzio-grafitowe o obni|onej warto[ci spadku napicia. Szczotki te przyczyniaj si do szybszego zu|ycia komutatora, poniewa| jednak praca rozrusznika ma charakter dorywczy, u|ycie twardszych szczotek nie powoduje konieczno[ci zbyt czstego przetaczania komutatora. Przewody Bczce rozrusznik z akumulatorem i mas powinny mie mo|liwie maB rezystancj. Ich przekroje powinno dobiera si tak, aby spadki napicia podczas przepBywu prdu zwarcia nie przekraczaBy 4% napicia znamionowego. Rezystancja wewntrzna akumulatora maleje wraz ze zwikszaniem jego pojemno[ci elektrycznej. Zatem, im wiksza jest pojemno[ elektryczna akumulatora, tym wy|sze jest napicie zasilania rozrusznika, a wic tym wiksz moc mo|e on rozwija. Z obni|eniem temperatury rezystancja wewntrzna, akumulatora wzrasta, poniewa| wspóBczynnik cieplny rezystancji elektrolitu jest du|y oraz akumulator cechuje stosunkowo du|a bezwBadno[ cieplna. W efekcie, czego rezystancja obwodu rozruchu zwiksza si, a wic moment i moc rozrusznika malej wraz z obni|aniem si temperatury otoczenia. Ponadto przewody i uzwojenia nagrzewaj si pod wpBywem prdu rozruchu i mog mie równie| wpByw na zmian rezystancji obwodu. (z powodów temperaturowych narzuca si ograniczenia na czas rozruchu i czestotliwo[ powtarzania kolejnych prób) 4.6 Naprawa rozrusznika W samochodach Opel Astra z silnikami o zapBonie iskrowym s stosowane rozruszniki firmy Bosch lub Délco-Remy. Oba typy rozruszników maj podobn budow. Samochody z silnikami wysokopr|nymi z doBadowaniem s wyposa|one w rozruszniki firmy Hitachi. Je|eli rozrusznik nie dziaBa, to mo|liwe s nastpujce przyczyny: WyBadowany akumulator, Skorodowane bieguny akumulatora, Luzno mocowane zaciski na akumulatorze, Zu|yte szczotki rozrusznika; Przebicie do masy w uzwojeniu wirnika lub stojana, Zu|yty komutator. Przyczyn zbyt maBej prdko[ci obrotowej rozrusznika mog by: Zu|yte szczotki rozrusznika, Zwarcie w uzwojeniu wirnika lub stojana. Przed przystpieniem do sprawdzenia rozrusznika skontrolowa, czy akumulator jest w peBni naBadowany oraz czy s sprawne poBczenia rozrusznika i akumulatora. Je|eli rozrusznik obraca silnik z szarpniciami i w sposób gBo[ny, to nale|y sdzi, |e albo jest uszkodzony zbnik rozrusznika, albo jest wyBamanych kilka zbów na kole zamachowym. - 43 - 4.6.1 Wymania rozrusznika Rozrusznik jest umieszczony z tyBu silnika, z prawej strony. W celu demonta|u rozrusznika nale|y wykona nastpujce czynno[ci: Ustawi przód samochodu na podstawkach OdBczy przewód masowy akumulatora (odBczenie bieguna ujemnego zapobiega zwarciom przy innych pracach) Od wyBcznika elektromagnetycznego odkrci przewód zasilajcy z akumulatora Zcign przewody z zacisków " 16" i,,50 Odkrci rozrusznik od silnika, zdejmujc przy tym dolne mocowanie przewodu masowego. Rozrusznik montuje si w porzdku odwrotnym. Zruby mocujce dokrci momentem 25 Nm. 4.6.2 Demonta| rozrusznika W celu rozebrania rozrusznika nale|y wykona nastpujce czynno[ci: Odkrci dwa wkrty mocujce pokryw tyln od obudowy komutatora Zdj z wirnika póBpier[cieD mocujcy, podkBadk (podkBadki) regulacyjn i uszczelk gumow Wykrci obie [ruby przelotowe [cigajce korpus rozrusznika i zdj obudow komutatora Wyj szczotki ze szczotko trzymacza i zsun szczotko trzymacz z wirnika Odkrci nakrtk przy wyBczniku elektromagnetycznym i odBczy przewód wychodzcy z uzwojenia stojana Odkrci dwa wkrty mocujce wyBcznik elektromagnetyczny do gBowicy rozrusznika. Odczepi wyBcznik od dzwigienki sprzgajcej i wyj Wykrci o[ dzwigienki sprzgajcej Odsun gBowic od kadBuba i wyj dzwigienk sprzgajc Pier[cieD oporowy na wirniku przesun w stron koBa zbatego. Znajdujcy si pod spodem pier[cieD zabezpieczajcy podwa|y wkrtakiem, a nastpnie usun z wirnika Zdj zespóB sprzgajcy. Wszystkie wymontowane cz[ci umy w benzynie ekstrakcyjnej. Uzwojenia powinny mie krótkotrwaBy kontakt z benzyn i nale|y je osuszy spr|onym powietrzem. Przed zdemontowaniem uzwojeD wzbudzenia nale|y zaznaczy nabiegunniki, aby mogBy powróci na swoje miejsce. Wyrobione tulejki [lizgowe (Bo|yska) wirnika trzeba wybi z gniazd odpowiednim trzpieniem. Nowe tulejki przeznaczone do zamontowania musz by moczone w oleju silnikowym przynajmniej przez 30 minut. Tulejki wciska si do zrównania z krawdzi otworu. Rozrusznik skBada si w kolejno[ci odwrotnej do opisanej. Posmarowa olejem silnikowym uzbienie na wirniku, miejsca [lizgowe dzwigienki sprzgajcej i zespoBu sprzgajcego. Na wirnik zaBo|y nowy pier[cieD zabezpieczajcy. Po wymianie uzwojenia stojana nale|y ustawi nabiegunniki dokBadnie równolegle do osi wirnika i dokrci wkrty nabiegunników. Zwraca przy tym uwag na prawidBowe poBo|enie tulejki gumowej w obudowie. - 44 - 4.6.3 Rozebranie rozrusznika Bosch DM 12V 0,9kW Rozrusznika nie wolno mocowa za kadBub. Umocowa rozrusznik w imadle, zaciskajc jego koBnierz Odkrci dwa wkrty i zdj tyln pokryw Zsun z wirnika póBpier[cieD mocujcy i podkBadk ( -ki) regulacyjn Wykrci obie [ruby przelotowe i odsun obudow komutatora od kadBuba OdBczy przewód uzwojeD wzbudzenia dochodzcy do wyBcznika elektromagnetycznego Zcign z gBowicy kadBub z wirnikiem i szczotko trzymaczem. Zwróci uwag na pier[cieD filcowy Wykrci z gBowicy trzy [ruby (we wcze[niejszych wykonaniach dwie [ruby) mocujce wyBcznik elektromagnetyczny Zdj wyBcznik elektromagnetyczny ze spr|yn, odczepiajc przy tym zwor od dzwigienki sprzgajcej Wyj gumowy klin uszczelniajcy Wyj z gBowicy zespóB sprzgajcy z przekBadni planetarn Odcignwszy ramiona dzwigienki sprzgajcej, odBczy j od sprzgBa jednokierunkowego. Wbijajc cofn pier[cieD oporowy na waBku przekBadni planetarnej Wkrtakiem rozsun nieco pier[cieD spr|ysty Z waBka [cign pier[cieD spr|ysty, pier[cieD oporowy i zespóB sprzgajcy Z kadBuba wycign wirnik ze szczotko trzymaczem Zdj szczotko trzymacz z komutatora, zwracajc uwag na spr|yny Rozrusznik skBada si w odwrotnej kolejno[ci. U|ywajc pasty z dodatkiem dwusiarczku molibdenu, posmarowa uzbienie na waBku przekBadni planetarnej. 4.6.4 Naprawa elementów rozrusznika Po umyciu wszystkich cz[ci w benzynie ekstrakcyjnej i przedmuchaniu w celu wysuszenia nale|y dokona ich weryfikacji. Uszkodzone elementy nale|y wymieni. 4.6.4.1 Szczotki W rozruszniku nale|y w celu kontroli wycign spr|yny i szczotki z pBytki szczotko trzymacza. Okre[li stopieD zu|ycia szczotek. Szczotki nale|y wymienia w komplecie, nawet jak tylko jedna osignBa graniczne zu|ycie. Wymiana szczotki wymaga odlutowania przewodu plecionego. W rozruszniku typu DW wymianie podlega caBy szczotko trzymacz, kiedy dBugo[ szczotek zmniejszyBa si poni|ej 8 mm. Szczotko trzymacz nadajcy si do ponownego zmontowania nale|y oczy[ci. W razie potrzeby dogi spr|yny dociskajce. 4.6.4.2 Komutator Powierzchnia komutatora powinna by gBadka, nie mo|e mie |adnych rowków ani [ladów wypaleD. Powierzchni nale|y przetrze szmatk nasczon czterochlorometanem lub benzyn ekstrakcyjn. Silniejsze zanieczyszczenia i narosty mo|na usun drobnoziarnistym pBótnem [ciernym, obracajc przy tym powoli wirnik. Umocowa wirnik w tokarce i dokBadnie - 45 - wycentrowa. Owalizacja komutatora mo|e wynosi maksymalnie 0,03 mm. Szlifujc komutator zachowa dopuszczaln, minimaln [rednic. Po obróbce usun mik midzy dziaBkami komutatora (np. piBk) na gBboko[ okoBo 0,5 mm poni|ej bie|ni. Wirnik ze zu|ytym komutatorem nale|y wymieni. Spalone uzwojenie komutatora wskazuje na istnienie zwarcia w wirniku. 4.6.4.3 Wirnik Wirnik nie podlega naprawie i w przypadku uszkodzenia musi by wymieniony. Przebicie na mas wirnika sprawdza si omomierzem lub prdem przemiennym 110 V. Rys 4.23 Poszukiwanie przebicia izolacji w wirniku Jedn z koDcówek próbnika nale|y dotkn do pakietu blach wirnika, a drug do jednej z dziaBek komutatora Rys 4.23. Je|eli omomierz (lub lampka) wyka| przepByw prdu, [wiadczy to o uszkodzeniu izolacji wirnika. Sprawdzi zwarcie midzyzwojowe wirnika, podBczywszy omomierz do komutatora (Rys 4.24). Rys 4.24 Poszukiwanie zwarcia midzyzwojowego w wirniku Nale|y mierzy rezystancj midzy dwoma dziaBkami komutatora. Rezystancja powinna by jednakowa dla wszystkich dziaBek. Je|eli jedna z mierzonych warto[ci jest mniejsza, oznacza to zwarcie midzyzwojowe i konieczno[ wymiany wirnika. 4.6.4.4 WyBcznik elektromagnetyczny W celu sprawdzenia nale|y próbnik podBczy do zacisku przewodu zasilajcego i do masy. Brak [wiecenia |arówki próbnika oznacza konieczno[ wymiany wyBcznika elektromagnetycznego. 4.6.4.5 Uzwojenie stojana Wymieni spalone uzwojenie. W celu kontroli podBcza lampk próbnika midzy kolejne koDcówki uzwojenia a obudow. {arówka nie powinna si za[wieci. Przerw w uzwojeniu mo|na sprawdzi, podBczywszy lampk próbnika szeregowo midzy akumulator a koDcówki uzwojeD. Je|eli nie ma przerwy, |arówka powinna si za[wieci. - 46 - 5. ObsBuga przyrzdu KR8006 5.1 Opis i obsBuga organów regulacji. PByta czoBowa - 47 - 1 Przycisk kabBka. Przyci[nicie przycisku umo|liwia ustawienie przyrzdu pod dowolnym ktem wzgldem kabBka. Zwolnienie przycisku unieruchamia przyrzd w nastawionym poBo|eniu. 2 Wskaznik prawy. Wskaznik ten obrazuje zale|nie od wci[nitego przeBcznika 36 do 40 prdko[ obrotow wzgldnie: nat|enie prdu rozruchowego, pojemno[ kondensatora, rezystancj przyBczon do gniazd 29 . 3 Sygnalizacja [wietlna techometru. Zwiecenie oznacza, |e przyrzd pracuje na zakresie 0 ÷7500 obr./min. (górna podziaBka.) 4 Wskaznik lewy. Wskaznik ten wskazuje zale|nie od wci[nitego przeBcznika 30 do 35 napicie, kt zwarcia, kt wyprzedzenia lub ró|nic obrotów. 5 Jaskrawo[. Pokrcenie w prawo zwiksza jaskrawo[. 6 Przesuw pionowy obrazu . 7 Przesuw poziomy obrazu . 8 Rozcig poziomy obrazu . PokrtBem tym mo|na ustawi wielko[ odchylania poziomego. 9 Ekran oscyloskopu. 10 KabBk. SBu|y do przymocowania diagnoskopu do szafki, póBki lub szyny. 11 WyBcznik zasilania. 12Przycisk napicia pierwotnego polaryzacji dodatniej. Po wci[niciu tego przycisku na ekranie oscyloskopu obrazowany jest przebieg napicia pierwotnego cewki zapBonowej. Przycisk ten wykorzystuje si przy badaniu samochodów, których "-" akumulatora poBczony jest z mas. 13 j.w. lecz w zastosowaniu do samochodów, których dodatni biegun akumulatora poBczony jest z mas. 14 Przycisk napicia wtórnego. Po przyci[niciu tego przycisku na ekranie oscyloskopu obrazowany jest przebieg napicia wtórnego cewki zapBonowej. 15 Przycisk wyboru sposobu obrazowania przebiegi naBo|one. Po przyci[niciu tego przycisku przebiegi wszystkich cylindrów naBo|one s na siebie. 16 Przycisk wyboru sposobu obrazowania rzdowego. Po wyci[niciu tego przycisku przebiegi ka|dego cylindra s oddzielnie na ró|nych poziomach. Przebieg najni|szy odpowiada pierwszemu cylindrowi, a najwy|szy ostatniemu wedBug kolejno[ci zapBonu. 17 Przycisk wyboru sposobu obrazowania szeregowego. Po przyci[niciu tego przycisku przebiegi wszystkich cylindrów obrazowane s kolejno jeden za drugim. Przebieg pierwszy od lewej strony odpowiada pierwszemu cylindrowi, a ostatni z prawej ostatniemu cylindrowi wedBug kolejno[ci zapBonu. 18 Alternator. - 48 - Po przyci[niciu tego przycisku na ekranie oscyloskopu obrazowany jest przebieg napicia dostarczonego przez alternator. Z jego ksztaBtu wnioskowa mo|na o sprawno[ci wzgldnie rodzaju uszkodzenia alternatora. 19 Regulator podstawy czasu przy badaniu alternatora 18 . 20 PrzeBcznik ilo[ci suwów silnika. Przy badaniu silników czterosuwowych nale|y wcisn przycisk opisany jako a dla silników dwusuwowych oraz Wankla przycisk . 21 Gniazdo sondy pierwszego cylindra. W gniazdo to nale|y wetkn wtyk koncentryczny sondy S12 i pokrci nim w prawo do oporu. 22 PrzeBcznik ilo[ci cylindrów silnika. Przed badaniem wcisn przycisk opisany cyfr odpowiadajc ilo[ci cylindrów badanego silnika. 23 Gniazdo sondy 30 kV. ( koncentryczne ) 24 Gniazdo lampy stroboskopowej. (skrcane ) 25 Sygnalizacja [wietlna wyBczenia wybranego cylindra. Wci[nicie przycisku opisanego cyfr odpowiadajc numerowi cylindra (wg kolejno[ci zapBonu) oznacza przy wci[nitym 35 wyBczenie cylindra na ok. 10 sek. WyBczenie sygnalizowane jest [wieceniem diody 25 . 26 Gniazdo sondy amperomierza rozruchowego. 27 Gniazdo przewodów przyBczeniowych.( masy, przerywacza i akumulatora). 28 PrzeBcznik wyboru cylindra. Wci[nicie przycisku opisanego cyfr odpowiadajc numerowi cylindra (wg kolejno[ci zapBonu) wyBcza z pracy ten cylinder na ok. 10 sek. przy wci[nitym 35 . 29 Gniazdo RC. Do gniazd tych za pomoc przewodów z wyposa|enia przyBcza mo|na elementy RC (rezystory, cewki, przekazniki, kondensatory). 30 PrzeBcznik dla pomiarów podczas rozruchu w celu sprawdzenia akumulatora i rozrusznika. Podczas tej próby przerywacz zostaje zwarty i silnik bdcy w ruchu zatrzymuje si. WBczajc rozrusznik na wskazniku 4 mo|na odczyta napicie akumulatora za[ ze wskaznika 2 przy wci[nitym przycisku 37 nat|enie prdu rozruchowego, a przy wci[nitym 36 obroty podczas rozruchu. 31 PrzeBcznik woltomierza napicia Badowania. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 4 wskazuje napicie akumulatora przy zatrzymanym lub pracujcym silniku. 32PrzeBcznik próby styków. Po przyci[niciu tego przycisku wskaznik 4 wskazuje wielko[ spadku napicia wystpujcego na stykach przerywacza. Pomiar ten przeprowadza si na biegu jaBowym silnika. 33 PrzeBcznik miernika kta zwarcia przerywacza. - 49 - 34 PrzeBcznik miernika kta wyprzedzenia zapBonu. 35 PrzeBcznik tachometru ró|nicowego. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 4 wska|e spadek obrotów wywoBany wyBczeniem z pracy cylindra wybranego przeBcznikiem 28 . 36 PrzeBcznik tachometru. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 2 wskazuje obroty silnika przy czym je[li sygnalizator 3 nie [wieci wskazania nale|y odczytywa ze skali 0 ÷1500 obr./min., a je[li [wieci to ze skali 0 ÷ 7500 obr./min. 37 A. PrzeBcznik amperomierza rozruchowego. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 2 wskazuje nat|enie prdu jaki pBynie w przewodzie, na który naBo|ona jest sonda amperomierza. Je[li wskazówka wskaznika 2 wychyla si w lewo nale|y odwróci sond o amperomierza na przewodzie o 180 ¿. 38 C . PrzeBcznik miernika pojemno[ci. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 2 wskazuje pojemno[ kondensatora przyBczonego do gniazd 29 . Pojemno[ odczyta nale|y ze skali omomierza mno|c wynik przez 0,01 µF. 39 &! . PrzeBcznik omomierza. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 2 wskazuje rezystancj w &! przyBczon do gniazd 29 . 40 k &! . PrzeBcznik kiloomomierza. Po wci[niciu tego przycisku wskaznik 2 wskazuje rezystancj przyBczon do gniazd 29 , lecz dla wikszych rezystancji ( k&!). 6. PodBczenie przyrzdu Uchwyt szczkowy oznaczony napisem MASA poBczy nale|y z mas samochodu. Najwygodniej jest to zrobi przyBczajc do tego zacisku akumulatora, który poBczony jest z mas samochodu (niezale|nie od tego czy jest to "+" czy "-" akumulatora). Uchwyt szczkowy oznaczony napisem AKUMULATOR przyBczy nale|y do nieuziemionego zaciku akumulatora (niezale|nie od tego czy jest to "+" czy "-"). Uchwyt szczkowy oznaczony napisem PRZERYWACZ przyBczy nale|y do zacisku przerywacza na rozdzielaczu zapBonu lub do tego zacisku cewki zapBonowej, który poBczony jest z przerywaczem. Schemat tych poBczeD podany jest na pBycie czoBowej. Sond pierwszego cylindra naBo|y na przewód zapBonowy pierwszego cylindra przez odsunicie suwaka wprowadzenie przewodu zapBonowego w okienko sondy i zasunicie suwaka sondy. Sond lepiej jest zakBada ze wzgldu na mniejsze zakBócenia w pobli|u kopuBki rozdzielacza a nie w pobli|u [wiecy zapBonowej. W przypadku wystpienia zakBóceD w pracy diagnoskopu objawiajcych si chaotycznymi wskazaniami obrotów i kta wyprzedzenia zapBonu w miejsce oryginalnego przewodu zapBonowego pierwszego cylindra nale|y zastosowa przewód zastpczy znajdujcy si w wyposa|eniu, który mo|na uBo|y w wikszej odlegBo[ci od pozostaBych przewodów zapBonowych. Przewód zastpczy stosowa - 50 - nale|y równie| w przypadku gdy badany pojazd wyposa|ony jest w przewody zapBonowe ekranowane. Sond 30 kV podBczy nale|y w nastpujcy sposób: Wyj z cewki zapBonowej przewód zapBonowy prowadzcy do rozdzielacza i wetkn go do metalowej koDcówki sondy 30 kV za[ krótki, gitki przewód sondy wetkn do cewki zapBonowej. Sond amperomierza rozruchowego przyBczy nale|y w ten sposób, by obejmowaBa jak cgi przewód Bczcy akumulator z rozrusznikiem. Je[li wskazania amperomierza wystpuj w lewo od zera sond nale|y odwróci na przewodzie o 180o. Lampa stroboskopowa nie wymaga poBczeD z badanym silnikiem. Lampa ta bByska tylko przy wci[nitym przycisku 4. UWAGA ! Chroni przewody i sondy przed zetkniciem z bardzo gorcymi lub wirujcymi cz[ciami samochodu. Przed wBczeniem diagnoskopu wcisn nastpujce przyciski: 12, 18, 33, 36. pokrtBo 5 pokrci w prawo pokrtBa 6, 7, 8 i 19 w pozycji [rodkowej. Nastpnie wBczy zasilanie 11 i gdy pojawi si linia pozioma pokrtBami 6, 7 i 8 ustawi j tak, by pokrywaBa si z doln lini skali na ekranie lampy. Przed wBczeniem silnika badanego samochodu przeBczniki 20 i 22 ustawi zgodnie z cechami konstrukcyjnymi silnika. - 51 - 7. Badania i pomiary. 7.1 Pomiary oscyloskopem. Na ekranie oscyloskopu obserwowa mo|na przebiegi napicia w nastpujcych obwodach: pierwotnym cewki zapBonowej 12, 13 wtórnym cewki zapBonowej 14 alternatora 18. Oznaczenia: Up - napicie pierwotne maksymalne (przerywacza) Uak - napicie akumulatora Ui - napicie wtórne maksymalne ([wiecy). Przebiegi zapBonowe tak pierwotne jak i wtórne obrazowane s z pomoc automatycznej podstawy czasu tzn. obraz w osi X niezale|nie od prdko[ci obrotowej badanego silnika zajmuje caB szeroko[ ekranu z zachowaniem synchronizacji. Przebiegi mog by naBo|one - 52 - na siebie 15 rozstawione w pionie jeden nad drugim 16 lub rysowane jeden za drugim 17. Wybór sposobu obrazowania zale|ny jest od celu badania. W niniejszej instrukcji przedstawione zostan jedynie podstawowe wiadomo[ci i zasady postpowania. PrawidBowy obraz przebiegu napicia w obwodzie pierwotnym i wtórnym pokazany jest na powy|szym rysunku. Amplitud napi pierwotnych odczytywa nale|y z pionowej skali po prawej stronie ekranu 0÷600 V a wtórnych z pionowej skali po lewej stronie ekranu 0 ÷ 30 kV. O[ pozioma opisana od 0 do 100% odpowiada sumie czasu zwarcia i rozwarcia przy obrazowaniu naBo|onym 15 i rzdowym 16 lub jednemu obrotowi waBka rozdzielacza przy obrazowaniu szeregowym 17. Przy obrazowaniu rzdowym 16 - nazywanym w literaturze obcej terminem "raster" przebieg poBo|ony najni|ej odpowiada pierwszemu cylindrowi, a nastpne w kierunku pionowym do góry nastpnym cylindrom wedBug kolejno[ci zapBonu. Przy obrazowaniu szeregowym 17 nazywanym w literaturze obcej terminem "parade" przebieg pierwszy od lewej strony odpowiada pierwszemu cylindrowi, a nastpne w kierunku poziomym nastpnym cylindrom wedBug kolejno[ci zapBonu. Ocen stanu oraz wyszukiwanie uszkodzeD przeprowadza si na podstawie takich parametrów obrazu jak amplituda i ksztaBt przebiegu przy czym warto[ci te zale| czsto od prdko[ci obrotowej, stanu obci|enia, wobec tego pomiary te niekiedy nale|y wykonywa równie| w tych nieustalonych stanach. Generalnie przy lokalizowaniu uszkodzeD posBugiwa si trzeba nastpujc reguB: Je|eli anomalie przebiegu powtarzaj si we wszystkich cylindrach to uszkodzenie wystpuje w obwodzie pierwotnym lub w obwodzie wtórnym przed rozdzielaczem (Bcznie z palcem rozdzielacza), je[li za[ anomalie wystpuj tylko w jednym cylindrze, to nale|y go szuka za rozdzielaczem. 7.1.1 Obrazy napicia wtórnego. PrawidBowy obraz napicia wtórnego szeregowego dla silnika czterocylindrowego winien wyglda jak na rys. poni|ej Rys 7.1 PrawidBowy obraz napicia wtórnego szeregowego Wielko[ impulsów odpowiadajca napiciu maksymalnemu wtórnemu zale|na jest od: przerwy iskrowej na [wiecy zapBonowej stopnia spr|enia obci|enia silnika przerwy iskrowej w rozdzielaczu temperatury Dla uzyskania porównywalnych wyników badanie nale|y rozpocz od nagrzanego silnika obserwujc przebieg przy biegu jaBowym lub nieco wy|szych obrotach w celu uniknicia nierównomierno[ci biegu. W sprawnym silniku i przy sprawnej instalacji zapBonowej wielko[ci - 53 - impulsów dla wszystkich cylindrów winny by równe sobie z dokBadno[ci 2 kV i powinny zawiera si przy nieobci|onym silniku w granicach 4 do 7 kV. Rys 7.2 Odwrócone impulsy. Taki obraz spowodowany jest bBdnym podBczeniem obwodu pierwotnego cewki zapBonowej (zamieni doprowadzenie zasilania midzy sob ) lub nieodpowiedni cewk zapBonow - sprawdzi typ na zgodno[ z dokumentacj samochodu Rys 7.3 Przerwa w uzwojeniu wtórnym cewki Rys 7.4 Du|e oscylacje  brak fazy dziaBania iskry (przebieg 1). Przerwa w przewodzie [wiecy lub samej [wiecy - 54 - Rys 7.5 WydBu|ona faza wyBadowania (przebieg 1). Zwieca zalana olejem Rys 7.6 Nieregularne oscylacje w fazie dziaBania iskry (wskazane strzaBk). Pknity izolator [wiecy Rys 7.7 Nadmierny opór w obwodzie wysokiego napicia faza przebiegu pokazana strzaBk stromo pochylona do doBu. Przyczyn mo|e by zastosowanie dodatkowych rezystorów przeciwzakBóceniowych w przewodach zapBonowych z rozBo|on rezystancj. Przy obci|eniu silnika mog wystpi przerwy w zapBonach Rys 7.8 Napicie w cylindrze zbyt niskie Napicie w cylindrze wskazanym strzaBk zbyt niskie wyraznie ró|nice si od pozostaBych cylindrów. Zwieca tego cylindra zanieczysz- czona, zbyt maBa odlegBo[ elektrod - 55 - Rys 7.9 Napicie w cylindrze zbyt wysokie Napicie w cylindrze wskazanym strzaBk zbyt wysokie wyraznie ró|nice si od pozostaBych. Za du|a odlegBo[ elektrod [wiecy tego cylindra, niewBa[ciwa [wieca Rys 7.10 Za wysokie napicie na [wiecach Za wysokie napicie na [wiecach wszystkich cylindrów (prawidBowa warto[ napicia  wedBug instrukcji producenta  orientacyjnie 5 - 10 kV przy ok. 1000 obr/min). Przyczyny mog by nastpujce: zbyt du|a odlegBo[ elektrod [wiec, zaokrglone elektrody [wiec, uboga mieszanka Rys 7.11 Za niskie napicie na [wiecach Za niskie napicie na [wiecach wszystkich cylindrów (prawidBowa warto[ napicia wedBug instrukcji producenta orientacyjnie 5-10 kV przy ok. 1000 obr/min). Przyczyny: zbyt maBa odlegBo[ elektrod [wiec, bogata mieszanka, za wczesne ustawienie zapBonu, za niskie napicie zasilajce, styki przerywacza bardzo zanieczyszczone - 56 - Rys 7.12 Po zdjciu przewodu wysokiego napicia Po zdjciu przewodu wysokiego napicia ze [wiecy jednego cylindra warto[ napicia wytwarzanego przez cewk jest za maBa (przebieg wskazany strzaBk) w stosunku do zaleceD producenta (je[li brak zaleceD warto[ napicia nie powinna by ni|sza od okoBo 20 kV przy wolnych i [rednich obrotach). Przyczyny :zamontowana niewBa[ciwa cewka, cz[ciowe przebicie gBowicy cewki, wyBadowania iskrowe wewntrz cewki wBczony rezystor dodatkowy do uzwojenia cewki nie wymagajcej rezystora, cz[ciowe przebicie palca rozdzielacza Rys 7.13 Podczas gwaBtownego przy[pieszania Podczas gwaBtownego przy[pieszania wzrasta ci[nienie w cylindrach co powoduje wzrost napicia potrzebnego do wywoBania zapBonu. Wzrost napicia powinien by równomierny na wszystkich cylindrach. Maksymalne napicie nie powinno przekracza dwóch trzecich napicia przy otwartym obwodzie). Je|eli wzrost jest nierównomierny na wszystkich cylindrach, [wiadczy to o niezadowalajcym stanie [wiec zapBonowych. Brak wzrostu mo|e [wiadczy o zbyt maBym stopniu spr|ania 7.2 Ustawienie wstpnego wyprzedzenia zapBonu Diagnoskop jest wyposa|ony w lamp stroboskopow, sterowan impulsami zapBonowymi ze [wiecy pierwszego cylindra. Dziki zastosowaniu specjalnego ukBadu elektronicznego, bByski lampy mog by opóznione w stosunku do impulsów zapBonowych. Opóznienie to wyra|one w stopniach ktowych obrotu waBu korbowego jest regulowane pokrtBem umieszczonym w lampie i odczytywane na mierniku - 57 - wskazówkowym diagnoskopu. Na kole pasowym silnika i obudowie rozrzdu znajduj si znaki okre[lajce kt wyprzedzenia zapBonu. Na rysunku Rys 7.14 pokazano przykBadowo oznaczenia l, 2, 3; pokrycie si oznaczenia w postaci nadlewku na kole pasowym ze znakiem l wyznacza kt wyprzedzenia 10° (nominalny), ze znakiem 2  5°, ze znakiem 3  0° (zwrot zewntrzny tBoka). Warto[ nominalnego kta wyprzedzenia zapBonu jest podawana w instrukcji obsBugi ka|dego pojazdu. Rys 7.14 Znaki na kole pasowym i silniku okre[lajce wyprzedzenie zapBonu (w samochodzie  Polski Fiat 132p") Pokrycie si znaku na kole (wskazanego strzaBk) ze znakiem l oznacza wyprzedzenie 10°, ze znakiem 2  wyprzedzenie 5°, ze znakiem 3  wyprzedzenie 0° 7.2.1 Ustawienie wedBug znaku okre[lajcego nominalny kt wyprzedzenia W celu sprawdzenia i ewentualnej regulacji kta ustawienia zapBonu nale|y uruchomi silnik i nagrza go. Podczas sprawdzania prdko[ obrotowa silnika nie mo|e przekracza podwójnej prdko[ci obrotowej rozdzielacza, przy której nastpuje zadziaBanie regulatora od[rodkowego. Przepustnica gaznika powinna by ustawiona na bieg jaBowy. Pulsujce [wiatBo lampy stroboskopowej nale|y skierowa na koBo pasowe. Impulsy [wietlne lampy nie mog by opóznione w stosunku do impulsów zapBonowych, co nale|y wyregulowa pokrtBem lampy wedBug instrukcji fabrycznej. Wskutek efektu stroboskopowego na kole pasowym widoczny bdzie nieruchomy znak, który powinien pokry si ze znakiem na obudowie rozrzdu, wyznaczajcym nominalny kt wyprzedzenia zapBonu. Je|eli wspomniane znaki nie pokrywaj si, konieczna jest regulacja. W tym celu trzeba poluzowa nakrtk [ruby mocujcej rozdzielacz w silniku i obróci korpus rozdzielacza a| do pokrycia si obu znaków. Je|eli znak na kole nie pojawia si w jednym punkcie, lecz oscyluje, [wiadczy to o zu|yciu przekBadni napdu rozdzielacza lub napdu waBu rozrzdu. Niektóre samochody nie maj w ogóle znaku na obudowie rozrzdu. W zwizku z tym w samochodach tych nale|y zakBada na obudow rozrzdu specjalny szablon z podziaBk ktow, w stosunku do której znak na kole pasowym wyznacza kt zapBonu. Je|eli w czasie sprawdzania nie wida znaku na kole, nale|y zlokalizowa go po wyBczeniu silnika i oczy[ci. 7.2.2 Ustawienie wedBug znaku okre[lajcego górne zwrotne poBo|enie tBoka W silniku, który ma oznaczony tylko górny zwrotny punkt, ustawienia kta zapBonu odbywa si za pomoc lampy stroboskopowej o regulowanym opóznieniu bBysków i miernika wskazujcego warto[ tego opóznienia w stopniach ktowych. PokrtBem w - 58 - lampie nale|y opóznia jej bByski (w stosunku do impulsów zapBonowych pierwszego cylindra), a|eby znak na kole pokryB si ze znakiem górnego zwrotnego punktu i odczyta na mierniku warto[ kta. Jest to kt wyprzedzenia zapBonu. Je|eli odczytane wyprzedzenie zapBonu jest niezgodne z wymaganym, nie zatrzymujc silnika ustawia si na mierniku wBa[ciwy kt przez regulacj opóznienia bBysków pokrtBem w lampie. Nastpnie trzeba poluzowa nakrtk mocujc rozdzielacz w silniku i przekrci korpus rozdzielacza do takiego poBo|enia, a|eby znak na kole pasowym pokryB si ze znakiem wyznaczajcym górny zwrotny punkt. 7.3 Pomiar kta wyprzedzenia zapBonu. Przed przystpieniem do pomiarów nale|y: zapozna si z danymi fabrycznymi ukBadu zapBonowego badanego silnika, odszuka znaki fabryczne do ustawienia zapBonu, sprawdzi i ewentualnie skorygowa kt zwarcia przerywacza. 7.3.1 Pomiar statycznego kta wyprzedzenia zapBonu. Sprawdzenie statycznego kta wyprzedzenia zapBonu powinno odbywa si przy nie dziaBajcych jeszcze regulatorach . W silniku, w którym znakowany jest punkt zapBonu pokrtBo lampy stroboskopowej ustawi w skrajnie lewym poBo|eniu (lewy wskaznik bdzie wskazywa wówczas 0). PrawidBowe ustawienie zapBonu bdzie wtedy, gdy znak wirujcy bdzie naprzeciw nieruchomego znaku zapBonu. W silniku, w którym znakowany jest tylko górny martwy punkt (GMP) nale|y pokrtBo lampy stroboskopowej ustawi tak, by znak wirujcy znalazB si naprzeciw nieruchomego znaku GMP. Lewy wskaznik wskazuje wówczas wielko[ wyprzedzenia zapBonu. Podczas regulacji nale|y uwa|a, by prdko[ obrotowa silnika nie osigaBa wielko[ci przy której zaczyna dziaBa regulator od[rodkowy. Po zakoDczeniu pomiaru podBczy regulator podci[nieniowy. 7.3.2 Sprawdzanie charakterystyki od[rodkowej. Przed przystpieniem do sprawdzenia charakterystyki regulatora od[rodkowego nale|y wyregulowa statyczny kt wyprzedzenia zapBonu. Pomiar wyprzedzenia zapBonu wywoBanego przez mechanizm od[rodkowy powinien odbywa si przy wyBczonym regulatorze podci[nieniowym. Sprawdzenie dokonuje si najcz[ciej przez pomiar wyprzedzenia zapBonu przy dwóch prdko[ciach obrotowych i porównanie warto[ci otrzymanych z pomiaru z warto[ciami wynikajcymi z charakterystyki (wykresu lub tablicy). W silnikach, w których znakowany jest punkt zapBonu odczytanego z lewego wskaznika wyprzedzenia jest wyprzedzeniem wywoBanym przez mechanizm od[rodkowy. W silnikach, w których znakowany jest GMP odczytane wyprzedzenie jest sum wyprzedzenia statycznego oraz wyprzedzenia wywoBanego przez mechanizm od[rodkowy. W celu okre[lenia wyprzedzenia wywoBanego przez mechanizm od[rodkowy nale|y w takim przypadku od wyprzedzenia wskazywanego przez lewy wskaznik odj wyprzedzenie statyczne. 7.3.3 Sprawdzenie charakterystyki podci[nieniowej. Do sprawdzenia dziaBania podci[nieniowego regulatora wyprzedzenia zapBonu wystarcza sam diagnoskop KR-8006. W tym celu przy podwy|szonej prdko[ci obrotowej zmierzy nale|y wyprzedzenie zapBonu przy zaBo|onym oraz przy odBczonym przewodzie regulatora od gaznika. Je[li wielko[ci wyprzedzenia zapBonu s w obu przypadkach jednakowe, [wiadczy to o uszkodzeniu regulatora podci[nieniowego. Je[li wystpi ró|nica wskazaD, [wiadczy to o dziaBaniu regulatora podci[nieniowego. Do sprawdzenia charakterystyki podci[nieniowego regulatora potrzebny jest jeszcze próbnik podci[nienia. Kontrol - 59 - charakterystyki regulatora podci[nieniowego nale|y przeprowadzi przy takiej prdko[ci obrotowej silnika, przy której niewielkie zmiany prdko[ci obrotowej nie powoduj zmian, w dziaBaniu regulatora od[rodkowego. Warunki te speBnia druga prdko[ kontrolna regulatora od[rodkowego (powy|ej tej prdko[ci obrotowej wyprzedzenie jest staBe). Dla sprawdzenia regulatora podci[nieniowego dokonuje si pomiaru przyspieszenia zapBonu przez ten regulator przy dwóch wielko[ciach kontrolnych podci[nienia. 7.4 Sprawdzenie alternatora. W celu sprawdzenia alternatora wcisn nale|y przycisk 18 i pokrtBem 19 ustawi szybko[ podstawy czasu tak, by obraz byB czytelny. Dla uzyskania wikszej amplitudy podczas próby mo|na wBczy [wiatBa mijania. Poniewa| dla alternatorów ró|nych firm uzyskuje si ró|ne oscylogramy przy tym samym uszkodzeniu to diagnoza opiera si musi na du|ym do[wiadczeniu, które nabywa si dopiero po pewnym czasie. Wskazane jest zapoznanie si z literatur np. [2]. Do rozstrzygnicia czy alternator jest dobry wystarczy jednakowy ksztaBt obrazu. Rys 7.15 Alternator dobry Znaczne odchylenia od przedstawionego oscylogramu wskazuj na uszkodzenia, które dotyczy mog uzwojeD, diód lub poBczeD. 7.5 Pomiary podczas rozruchu. Celem tych pomiarów jest ocena stanu technicznego akumulatora oraz rozrusznika. Dla poprawnej diagnozy potrzebne s nastpujce dane: napicie akumulatora podczas rozruchu nat|enie prdu rozruchowego obroty podczas rozruchu napicie akumulatora przy [rednich obrotach 7.5.1 Pomiar napicia i prdu zwarcia. Po zaBo|eniu sondy amperomierza rozruchowego i wci[niciu przycisków 30 i 37 nale|y wBczy czwarty bieg, wcisn hamulec zasadniczy do oporu, a nastpnie wBczy rozrusznik na ok. 3 sek. W tym czasie odczyta z lewego wskaznika napicie, a z prawego nat|enie prdu zwarcia rozrusznika (stan zwarcia). 7.5.2 Pomiar napicia i prdu rozruchu. Ustawi skrzyni w poBo|enie neutralne i powtórzy poprzedni pomiar napicia i prdu rozruchu. - 60 - 7.5.3 Pomiar prdko[ci obrotowej rozruchu. Wcisn przycisk 36 i powtórzy ostatni prób odczytujc z prawego wskaznika obroty rozruchu. Pomidzy próbami rozruchowymi nale|y zachowa odpowiedni przerw czasow, by nie dopu[ci do przegrzania rozrusznika. Aby z uzyskanych wyników pomiarów wycign odpowiednie wnioski trzeba zapozna si z danymi technicznymi akumulatora i rozrusznika zastosowanego w badanym samochodzie. Ogólnie trzeba stwierdzi, |e: Nat|enie prdu zwarcia rozrusznika winno by wyraznie wiksze od nat|enia przy obracajcym si rozruszniku.(E-100 Jzw=575 A ) Napicie rozruchu przy obracajcym si rozruszniku winno by wiksze ni| 9 V przy instalacjach 12 V. Obroty podczas rozruchu winny by wiksze ni| 100 obr/min. Je[li zarówno napicie jak i nat|enie prdu rozruchowego s za maBe, a poBczenia zacisku akumulatora - przewody zacisk rozrusznika s dobre (sprawdzi woltomierzem) to akumulator nie jest naBadowany lub zu|yty. W celu sprawdzenia Badowania nale|y zmierzy napicie Badowania (jak w p. Pomiar napicia Badowania ). 7.6 Pomiar napicia Badowania. Pomiar napicia Badowania pozwala wnioskowa o sprawno[ci prdnicy (alternatora) i regulatora napicia. Wcisn przyciski 31, 36 i uruchomi silnik. Na biegu jaBowym napicie wskazywane przez wskaznik 4 winno by wy|sze ni| 11,5 V. Nastpnie zwikszy prdko[ obrotow do ok. 3000obr/min i utrzyma j przez ok. 1 min. obserwujc wzrost napicia akumulatora. Napicie wówczas winno zawiera si w granicach 13,6 do 14,4 V przy czym dokBadna wielko[ zale|na jest od typu samochodu i podana jest w instrukcji napraw samochodu. Za maBy wzrost napicia Badowania spowodowany jest niesprawno[ci regulatora (regulacja lub wymiana). Brak wzrostu napicia Badowania przy jednocze[nie niskiej jego warto[ci wskazuje na niesprawno[ regulatora lub prdnicy (szczotki, diody, poBczenia). 7.7 Próba styków przerywacza. Przy wci[nitym przycisku 32 i uruchomionym silniku na biegu jaBowym lewy wskaznik wskazuje spadek napicia na stykach przerywacza. Napicie to nie powinno przekracza 0,2 V przy prawidBowym stanie styków i dobrych poBczeniach. Napicie wiksze od 0,2 V [wiadczy o zu|ytych lub zanieczyszczonych stykach przerywacza wzgldnie o du|ej rezystancji w miejscach poBczeD przewodów. Pomiar ten zaleca si przeprowadza przy prdko[ci obrotowej nie przekraczajcej 1500 obr/min. Pomiar mo|e by równie| wykonany w sposób statyczny tzn. przy zatrzymanym silniku lecz wówczas nale|y ustawi silnik w takiej pozycji, aby styki przerywacza byBy zwarte, a zapBon wBczony. Podczas próby styków przerywacza oscylogramy wykazuj mniejsz ilo[ oscylacji co jest zjawiskiem normalnym. Ten zakres pomiarowy mo|na równie| wykorzysta do pomiaru poprawno[ci poBczeD tzn. pomiaru spadku napicia na poBczeniu innym ni| do masy nale|y do badanego poBczenia przyBcza przewody oznaczone jako "MASA" i "PRZERYWACZ". - 61 - 7.8 Pomiar kta zwarcia przerywacza. Pomiar kta zwarcia umo|liwia ocen odstpu styków przerywacza. W celu dokonania pomiaru wcisn przyciski 33, 36 i uruchomi silnik na biegu jaBowym. Kty zwarcia silników czterocylindrowych odczyta z górnej skali wskaznika 4. Dla silników dwucylindrowych wskazania z górnej skali mno|y przez 2. Dla silników sze[ciocylindrowych wskazania z dolnej skali mno|y przez 2. Zale|no[ kta zwarcia od wielko[ci przerwy na przerywaczu jest taka, |e im wikszy kt zwarcia tym mniejsza jest przerwa na stykach przerywacza. Mierzc kt zwarcia w caBym zakresie obrotów mo|na wnioskowa o stanie spr|yny i Bo|yska przerywacza. OsBabienie spr|yny przerywacza powoduje malenie kta zwarcia przy wysokich obrotach. Zu|yte Bo|ysko rozdzielacza powoduje wahania kta zwarcia przy pBynnej zmianie obrotów. Niesprawno[ t jak równie| niesymetri krzywki rozdzielacza zaobserwowa mo|na na ekranie oscyloskopu patrz pkt pomiary oscyloskopowe. UWAGA: Wszelka regulacja wielko[ci przerwy na stykach przerywacza powoduje zmian kta wyprzedzenia zapBonu, dlatego po przeprowadzeniu regulacji kta zwarcia nale|y zawsze sprawdzi statyczny kt wyprzedzenia zapBonu. 7.9 Porównawcze badanie sprawno[ci poszczególnych cylindrów silnika. Badanie to polega na kolejnym wyBczaniu z pracy poszczególnych cylindrów i mierzeniu wynikBego z tego spadku obrotów. WyBczenie z pracy |danego cylindra odbywa si na drodze elektrycznej, a ró|nic obrotów odczytuje si z tachometru ró|nicowego o zakresie 0÷180 obr/min. Czas wyBczenia jednego cylindra z pracy jest ograniczony automatycznie ok. 10 sek. Prób przeprowadzi w nastpujcy sposób : Nagrzany silnik ustawi na ok. 1000 obr/min., wcisn kolejno przycisk cylindra nr 8 przeBcznikiem wyboru cylindra 28, przycisk i przycisk Nastpnie wcisn przycisk 1 cylindra przeBcznikiem 28. Zapala si wówczas na przecig 10 sek. sygnalizator 25 za[ wskaznik lewy wska|e spadek obrotów wynikBy z wyBczenia pierwszego cylindra. Po upBywie 10 sek. sygnalizator 25 ga[nie, wskaznik lewy powraca na 0, a silnik uzyskuje nieco wy|sze obroty co mo|na zaobserwowa na wskazniku prawym na skutek automatycznego wBczania do pracy pierwszego cylindra. Po odczekaniu ok. 5 sek. wyBczy nale|y drugi cylinder przez przyci[nicie przycisku nr 2 przeBcznika 28 i odczyta spadek obrotów z lewego wskaznika. Podobne pomiary wykona dla pozostaBych cylindrów. W sprawnym silniku spadek obrotów dla ka|dego cylindra winien by taki sam. Ró|nica pomidzy poszczególnymi cylindrami wiksza od 40% [wiadczy o niesprawno[ciach. Cylinder, którego wyBczanie nie powoduje spadku obrotów jest niesprawny (Zwieca zapBonowa, zawory, tBok, pier[cienie). Wielko[ spadku obrotów zale|na jest od typu silnika (ilo[ cylindrów) i jego stanu technicznego. W silnikach dwucylindrowych spadek obrotów wywoBany wyBczeniem jednego cylindra mo|e przekracza 180 obr/min. W takim przypadku dokona odczytu z prawego wskaznika. UWAGA: Opis przeBcznika 28 dotyczy kolejno[ci zapBonu. 7.10 Pomiar prdko[ci obrotowej. Po wci[niciu przycisku wskaznik prawy wskazuje prdko[ obrotow przy czym je[li sygnalizator 3 nie [wieci to odczytu nale|y dokona ze skali [rodkowej 0÷1500 obr/min. a je[li sygnalizator 3 [wieci odczytu dokonywa ze skali 0÷7500 obr/min. - 62 - W przypadku wystpienia zakBóceD w pracy tachometru, uwzgldni zalecenia podane w punkcie 2 -podBczenie przyrzdu. 7.11 Pomiar pojemno[ci kondensatora. W celu dokonania pomiaru pojemno[ci kondensatora nale|y jego wyprowadzenie odBczy od cewki zapBonowej i za pomoc przewodu z wyposa|eniem poBczy z czerwonym gniazdem 29. Czarne gniazdo 29 poBczy z mas kondensatora za pomoc przewodu. Je[li kondensator nie jest odkrcony od masy, a diagnoskop przyBczony do samochodu to poBczenie masy kondensatora z czarnym gniazdem 29 nie jest konieczne. Po wci[niciu przycisku 28 ze wskaznika 2 odczyta wielko[ pojemno[ci w /µF z dolnej skali mno|c x 0,01. 7.12 Pomiar rezystancji. Dla dokonania pomiaru rezystancji nale|y j doBczy do gniazd 29 za pomoc przewodów z wyposa|enia i po przyci[niciu przycisku 39 dla maBych rezystancji lub przycisku 40 dla du|ych rezystancji odczyta jej wielko[ z dolnej skali wskaznika 2. UWAGA! Mierzona rezystancja nie mo|e znajdowa si pod napiciem. Elementy znajdujce si pod napiciem nale|y na czas pomiaru odBczy od ukBadu w którym pracuj i przewodami doprowadzi do gniazd 29. Elementy, które wyprowadzeniem s poBczone z mas pojazdu mog by mierzone bez rozBczania ukBadu, w którym si znajduj jedynie w stanie wyBczenia. Dla dokonania pomiaru wystarczy wówczas drugie wyprowadzenie mierzonego elementu za pomoc przewodu doBczy do czerwonego gniazda 29. Przy zachowaniu powy|szych zaleceD sprawdza mo|na rezystancj oporników przeciwzakBóceniowych, cewek zapBonowych, przekazników oraz przej[cie elektryczne przewodów, |arówek, bezpieczników, przeBczników, diód. 7.13 Diagnostyka akumulatora. 1 Ogldziny zewntrzne. 2 Sprawdzenie poziomu elektrolitu. 3 Sprawdzenie gsto[ci elektrolitu. - 63 - 7.14 Wyniki pomiarów. Wyniki pomiarów nale|y przedstawi w formie ni|ej zamieszczonej tablicy: Typ i marka pojazdu Numer rejestracyjny Nazwa urzdzenia Wynik pomiarów Stan urzdzenia Uwagi (uszkodzenie) 7.15 Uwagi i wnioski. Sprawozdanie powinno zawiera wBasne uwagi i wnioski dotyczce stanu w jakim znajduj si poszczególne urzdzenia, przyczyny powstania uszkodzenia i sposób ich naprawy. 8. Literatura obowizujca. 1. Badanie i diagnostyka samochodowych urzdzeD elektr - B. Kowalski WKA 1981 r. 2. Laboratorium Elektrotechniki Samochodowej - Z. Pomykalski PWN 1977 r. 3. Elektrotechnika samochodów P. Fiat i Polonez - R. Demidowicz, S. Aasiewicki. 4. Z. Pomykalski - Elektrotechnika samochodów. WKA, 1978 r. - 64 -

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2010 Elektromechanik Pojazdow Samochodowych Teoretyczny
STANDARDY WYMAGAN Elektromechanik pojazdow samochodowych
elektromechanik pojazdow samochodowychr4[02] z2 07 u
Diagnozowanie i naprawa układów elektrycznych w pojazdach i maszynach
Organizowanie stanowiska pracy do obsługi urządzeń elektrycznych i elektronicznych w pojazdach samoc
elektromechanik pojazdow samochodowychr4[02] z2 03 u
Projekt zasilania energią elektryczną oddziału nr 1
elektromechanik pojazdow samochodowychr4[02] z1 06 u
elektromechanik pojazdow samochodowychr4[02] z1 07 u
Elektromechanik pojazdów samochodowychr4102
elektromechanik pojazdow samochodowychr4[02] z1 03 u
3 ROZ w sprawie warunków technicznych zasilania energią elektryczną obiektów budowlanych łączno
Układy elektroniczne w pojazdach samochodowych
2012 Elektromechanik Pojazdów Samochodowych Teoretyczny
2008 Elektromechanik Pojazdow Samochodowych Teoretyczny
Modelowanie zasobników energii elektrycznej do samochodów

więcej podobnych podstron