plik


ÿþMINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Janusz Wojtkiewicz Lazman Stosowanie maszyn i urzdzeD elektrycznych 723[04].O1.06 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy Radom 2007  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego Recenzenci: mgr in\. Robert Wanic mgr in\. Andrzej Sadkowski Opracowanie redakcyjne: mgr in\. Marek Olsza Konsultacja: mgr in\. Gabriela Poloczek Poradnik stanowi obudow dydaktyczn programu jednostki moduBowej 723[04].O1.06 Stosowanie maszyn i urzdzeD elektrycznych, zawartego w moduBowym programie nauczania dla zawodu mechanik pojazdów samochodowych. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy, Radom 2007  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 1 SPIS TREZCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstpne 6 3. Cele ksztaBcenia 7 4. MateriaB nauczania 8 4.1. Zasada dziaBania urzdzeD i maszyn elektrycznych 8 4.1.1. MateriaB nauczania 8 4.1.2. Pytania sprawdzajce 15 4.1.3. wiczenia 16 4.1.4. Sprawdzian postpów 17 4.2. Obwód zasilania elektrycznego i rozruchu 17 4.2.1. MateriaB nauczania 24 4.2.2. Pytania sprawdzajce 24 4.2.3. wiczenia 26 4.2.4. Sprawdzian postpów 27 4.3. UkBady zapBonowe 27 4.3.1. MateriaB nauczania 34 4.3.2. Pytania sprawdzajce 34 4.3.3. wiczenia 36 4.3.4. Sprawdzian postpów 36 4.4. O[wietlenie, urzdzenia kontrolno-sygnalizacyjne i wyposa\enie dodatkowe pojazdów samochodowych 37 4.4.1. MateriaB nauczania 37 4.4.2. Pytania sprawdzajce 43 4.4.3. wiczenia 43 4.4.4. Sprawdzian postpów 44 5. Sprawdzian osigni 45 6. Literatura 50  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 2 1. WPROWADZENIE Poradnik bdzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu stosowania maszyn i urzdzeD elektrycznych w pojazdach samochodowych. W poradniku zamieszczono: - wymagania wstpne  wykaz umiejtno[ci, jakie powiniene[ mie ju\ uksztaBtowane, aby[ bez problemów mógB korzysta z poradnika, - cele ksztaBcenia  wykaz umiejtno[ci, jakie uksztaBtujesz podczas pracy z poradnikiem, - materiaB nauczania  podstawowe wiadomo[ci teoretyczne niezbdne do opanowania tre[ci jednostki moduBowej, - zestaw pytaD przydatny do sprawdzenia, czy ju\ opanowaBe[ tre[ci zawarte w rozdziaBach, - wiczenia, które pomog Ci zweryfikowa wiadomo[ci teoretyczne oraz uksztaBtowa umiejtno[ci praktyczne, - sprawdzian postpów, - sprawdzian osigni  przykBadowy zestaw zadaD i pytaD. Pozytywny wynik sprawdzianu potwierdzi, \e dobrze pracowaBe[ podczas zaj i \e nabyBe[ wiedz i umiejtno[ci z zakresu tej jednostki moduBowej, - literatur uzupeBniajc. W materiale nauczania zostaBy omówione zagadnienia dotyczce dziaBania urzdzeD i maszyn elektrycznych oraz podstawowych obwodów instalacji elektrycznej samochodu: obwód rozruchu, zapBonu, zasilania a tak\e wyposa\enia dodatkowego samochodów. Informacje zamieszczone w Poradniku mog zosta rozszerzone w oparciu o literatur dodatkow zgodnie z zaleceniami nauczyciela. Z rozdziaBem Pytania sprawdzajce mo\esz zapozna si: - przed przystpieniem do rozdziaBu MateriaB nauczania. Analiza tych pytaD wska\e Ci na jakie tre[ci nale\y zwróci szczególn uwag w trakcie zapoznawania si z MateriaBem nauczania, - po opanowaniu rozdziaBu MateriaB nauczania, by sprawdzi stan swojej wiedzy, która bdzie Ci potrzebna do wykonywania wiczeD. Poradnik zawiera po ka\dym rozdziale propozycj wiczeD, ich celem jest uzupeBnienie i utrwalenie wiadomo[ci i umiejtno[ci zwizanych z stosowaniem maszyn i urzdzeD elektrycznych w pojazdach samochodowych. Podczas wykonywania wiczeD zwró uwag na zalecenia nauczyciela dotyczce bezpieczeDstwa i higieny pracy. Po wykonaniu zaplanowanych wiczeD, sprawdz poziom swoich postpów wykonujc Sprawdzian postpów. Odpowiedzi Nie wskazuj luki w Twojej wiedzy, informuj Ci równie\, jakich zagadnieD jeszcze dobrze nie poznaBe[. Oznacza to tak\e konieczno[ powrotu do tre[ci, które nie s dostatecznie opanowane. Poznanie przez Ciebie wszystkich lub okre[lonej cz[ci wiadomo[ci bdzie stanowiBo dla nauczyciela podstaw przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomo[ci i uksztaBtowanych umiejtno[ci. W tym celu nauczyciel mo\e posBu\y si zadaniami testowych. W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osigni, który zawiera przykBad takiego testu oraz instrukcj, w której omówiono tok postpowania podczas przeprowadzania sprawdzianu i przykBadow kart odpowiedzi, na której bdziesz zakre[laB wBa[ciwe odpowiedzi spo[ród zaproponowanych.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 3 723[04].O1 Podstawy mechaniki samochodowej 723[04].O1.01 Przestrzeganie zasad bezpieczeDstwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo\arowej i ochrony [rodowiska 723[04].O1.02 723[04].O1.05 PosBugiwanie si dokumentacj Analizowanie obwodów techniczn elektrycznych 723[04].O1.06 723[04].O1.03 Stosowanie maszyn i urzdzeD Konstruowanie elementów maszyn elektrycznych 723[04].O1.04 Wytwarzanie elementów maszyn Schemat ukBadu jednostek moduBowych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE Przystpujc do realizacji programu jednostki moduBowej powiniene[ umie: - posBugiwa si jednostkami ukBadu SI, - wyja[nia podstawowe pojcia z zakresu elektrotechniki i elektroniki, - rozró\nia elementy i ukBady elektryczne i elektroniczne stosowane w pojezdzie samochodowym, - rozró\nia zródBa i rodzaje prdu elektrycznego, - rozró\nia podstawowe elementy obwodu elektrycznego, - wBcza przyrzdy pomiarowe w obwód elektryczny, - dokonywa pomiaru podstawowych wielko[ci elektrycznych: napicia, nat\enia prdu, rezystancji i mocy oraz zinterpretowa wyniki, - oblicza podstawowe wielko[ci elektryczne, - rozró\nia podstawowe elementy elektroniczne, - opisywa dziaBanie i okre[la zastosowanie elementów elektronicznych w wyposa\eniu elektrycznym pojazdu samochodowego, - odczytywa symbole elementów elektrycznych i elektronicznych umieszczone na schematach i elementach pojazdu samochodowego, - przewidywa zagro\enia i ich skutki podczas pracy z prdem elektrycznym, - stosowa zasady bezpieczeDstwa i higieny pracy oraz ochrony przeciwpo\arowej podczas wykonywania pomiarów, - korzysta z ró\nych zródeB informacji.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji programu jednostki moduBowej powiniene[ umie: - wyja[ni zjawiska zwizane z polem magnetycznym i indukcj elektromagnetyczn, - rozró\ni rodzaje maszyn elektrycznych i opisa ich budow i zastosowanie w pojazdach samochodowych, - rozró\ni rodzaje i typy odbiorników elektrycznych stanowicych wyposa\enie pojazdu samochodowego, - obliczy moc i energi zu\ywan przez odbiorniki elektryczne, - sprawdzi stan poBczenia osprztu i urzdzeD elektrycznych w obwodach elektrycznych pojazdu samochodowego, - sprawdzi stan techniczny akumulatora, - wskaza elementy wyposa\enia elektrycznego pojazdu samochodowego majce wpByw na bezpieczeDstwo jazdy i wyja[ni ich dziaBanie, - okre[li wpByw czynników zewntrznych na dziaBanie urzdzeD wyposa\enia elektrycznego, - przewidzie zagro\enia i ich skutki podczas pracy z maszynami i urzdzeniami elektrycznymi, - skorzysta z dokumentacji technicznej, - zastosowa zasady bhp obowizujce na stanowisku pracy.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 6 4. MATERIAA NAUCZANIA 4.1. Zasada dziaBania urzdzeD i maszyn elektrycznych 4.1.1. MateriaB nauczania Zapoznanie si z podstawowymi wBa[ciwo[ciami pola magnetycznego pozwala zrozumie zjawiska, w których bior udziaB magnesy trwaBe i elektromagnesy. OddziaBywania elektromagnetyczne stanowi bowiem podstaw nieomal wszystkich dziedzin elektrotechniki. Magnesy naturalne i sztuczne. IgBy magnetyczne W kompasie najwa\niejszym elementem jest niewielki magnes trwaBy  igBa magnetyczna. Jeden z koDców igBy zawsze zwraca si w kierunku póBnocy, dlatego ten koniec magnesu trwaBego nazywa si biegunem póBnocnym i oznaczamy liter N. PrzeciwlegBy biegun magnesu trwaBego jest biegunem poBudniowym oznaczamy liter S. Obserwujc zachowanie dwóch magnesów trwaBych zauwa\ono, \e dwa bieguny jednoimienne (tj. dwa N lub dwa S) odpychaj si wzajemnie za[ dwa magnesy ró\noimienne (N i S) przycigaj si wzajemnie. W magnesie bieguny magnetyczne wystpuj zawsze parami i nie jest mo\liwe oddzielenie bieguna magnetycznego N od S (rys.1). Rys. 1. Magnesy (przekrój poprzeczny) [3, s. 140]. Pole magnetyczne powstaje równie\ wokóB przewodnika, przez który pBynie prd elektryczny. Przewód zwinity na ksztaBt walca tworzy cewk elektryczn (solenoid). Obraz pola magnetycznego (linii siB) wokóB magnesu trwaBego, przewodnika z prdem lub solenoidu (rys. 2 c) mo\na uzyska za pomoc opiBków stalowych rozsypanych na kartce papieru lub na szkle. Rys. 2. Linie pola magnetycznego wokóB: a) magnesu trwaBego sztabkowego; b) magnesu trwaBego o ksztaBcie podkowy; c) solenoid z prdem elektrycznym.[4, s. 28]. Linie siB pola wokóB magnesu trwaBego (rys. 2 a, b) wychodz z bieguna póBnocnego oznaczonego N i wchodz do bieguna poBudniowego oznaczonego S.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 7 W przewodniku, przez który przepBywa prd elektryczny linie siB pola magnetycznego przybieraj ksztaBt okrgów prostopadBych do przewodu a ich zwrot okre[la reguBa [ruby prawoskrtnej (rys. 3). Rys. 3. Pole magnetyczne w otoczeniu przewodu prostoliniowego o prdzie I [3, s. 143]. Prd pByncy przez cewk elektryczn wytwarza pole magnetyczne wokóB ka\dego zwoju. Pola magnetyczne zwojów tworz wspólny strumieD magnetyczny, który przybiera ksztaBt podobny do pola magnetycznego magnesu trwaBego. Cewka nawinita na rdzeD wykonany z mikkiej stali tworzy elektromagnes. RdzeD zagszcza linie pola magnetycznego, wzmacniajc pole magnetyczne cewki. W przypadku zmiany kierunku przepBywu prdu w uzwojeniu zmieniaj si bieguny elektromagnesu. Gdy prd przestaje pByn, rdzeD traci wBasno[ci magnetyczne, zachowujc przez jaki[ czas tzw. magnetyzm szcztkowy. Je\eli w polu magnetycznym (np. magnesu staBego) umie[cimy przewód, przez który pBynie prd to w wyniku wzajemnego oddziaBywania pól magnetycznych magnesu przewodnika pojawi si siBa skierowana poprzecznie, starajca si wypchn przewód z pola magnetycznego. Warto[ tej siBy okre[la wzór: F = B " I " l [N] gdzie: I  nat\enie prdu [A], B  indukcja magnetyczna [N/Am], l  dBugo[ przewodu [m]. Jak wida wielko[ci charakteryzujc stan pola magnetycznego w danym miejscu jest indukcja magnetyczna B. Jednostk indukcji magnetycznej jest tesla (T), tzn. indukcja o takiej warto[ci, której odpowiada dziaBanie siBy 1 N na przewód o dBugo[ci 1 m (umieszczony prostopadle do linii pola magnetycznego), przez który pBynie prd o warto[ci 1 A. Im wiksze jest nat\enie pByncego prdu i dBugo[ przewodu, tym wiksza dziaBa na ten przewód siBa. Kierunek siBy F oddziaBywania pola magnetycznego na przewodnik, przez który pBynie prd, wyznacza si za pomoc reguBy lewej dBoni: Je\eli lew dBoD uBo\ymy tak, aby linie pola magnetycznego B byBy skierowane ku wewntrznej stronie dBoni, a palce wskazywaBy kierunek prdu I, to odchylony kciuk wska\e kierunek siBy F oddziaBywania pola magnetycznego. Rys. 4. ReguBa lewej rki [4, s. 29].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 8 Wystpujce w przyrodzie substancje mo\na podzieli na: - ciaBa diamagnetyczne (np.: cynk, srebro, krzem, woda), które nie poddaj si magnesowaniu, - ciaBa paramagnetyczne (np.: aluminium, magnez, platyna), które wykazuj sBabe wBa[ciwo[ci magnetyczne, - ciaBa ferromagnetyczne (np.: \elazo, kobalt, nikiel, gadolin), które Batwo daj si magnesowa i dBugo zachowuj silne wBa[ciwo[ci magnetyczne. CiaBa ferromagnetyczne otrzymuje si sztucznie, przez spiekanie sproszkowanych tlenków \elaza z innymi metalami. W zale\no[ci od skBadu ferryty zachowuj si jak stal twarda tzn. dBugo zachowuj wBa[ciwo[ci magnetyczne (magnesy trwaBe) lub jak stal mikka tzn. wBasno[ci magnetyczne wykazuj tylko w obecno[ci innego pola (elektromagnesy). Indukcja elektromagnetyczna Je\eli midzy biegunami magnesy staBego umieszczony zostanie przewód elektryczny to ka\dy jego ruch w poprzek linii pola magnetycznego spowoduje, \e na jego koDcach pojawi si napicie elektryczne, czyli stan si one biegunami elektrycznymi. PoBczenie zewntrzne tych biegunów (zamknicie obwodu) spowoduje przepByw prdu elektrycznego. Analogicznie w nieruchomym przewodzie (cewce) znajdujcym si w zmiennym polu magnetycznym równie\ powstanie napicie elektryczne. Warto[ napicia jest uzale\niona od szybko[ci ruchu przewodnika lub od szybko[ci zmian pola magnetycznego a biegunowo[ prdu zale\y od kierunku ruchu (rys. 5). Rys. 5. Zasada powstawania napicia wskutek indukcji magnetycznej [1, s. 69]. yródBem zmiennego pola magnetycznego mo\e te\ by elektromagnes, w którym nastpuje wBczanie i wyBczanie prdu pByncego przez jego zwoje. Zasada indukcji elektromagnetycznej zostaBa midzy innymi wykorzystana do budowy prdnic elektrycznych i transformatorów. W samochodowych instalacjach elektrycznych stosuje si wiele urzdzeD, których dziaBanie opiera si o zjawiska magnetyczne i elektromagnetyczne. Do najwa\niejszych z nich nale\: cewki, transformatory, przekazniki. Cewka indukcyjna stanowi podstawowy element takich urzdzeD jak: rozrusznik, prdnica, alternator, przekaznik, silnik elektryczny, cewka zapBonowa. Z dziaBaniem cewek zwizane jest zjawisko samoindukcji, czyli indukowania si siBy elektromotorycznej w cewce pod wpBywem zmian prdu pByncego przez cewk. Po przyBo\eniu napicia do cewki wytwarza si w niej napicie samoindukcji, które ma kierunek przeciwny do napicia zewntrznego, a tym samym powoduje spowolnienie wzrostu nat\enia prdu. Z kolei wyBczenie prdu w cewce powoduje powstanie wysokiego napicia. Wyindukowane napicie jest tym wiksze, im szybciej zanika pole magnetyczne. Zjawisko to jest wykorzystywane do wytwarzania napicia zapBonu w ukBadzie zapBonowym.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 9 Transformator jest zespoBem dwóch elektromagnesów, o wspólnym \elaznym rdzeniu. Midzy obydwoma uzwojeniami cewek nie ma poBczenia elektrycznego i mog by one wBczane do dwóch niezale\nych obwodów prdu przemiennego lub tylko zmiennego (ze zmianami warto[ci i napicia, ale bez zmiany biegunowo[ci). Je\eli do koDców jednego uzwojenia (pierwotnego) przyBo\ymy napicie przemienne lub zmienne to popBynie w nim prd (odpowiednio przemienny lub zmienny). PrzepBywowi prdu bd towarzyszy zmiany pola magnetycznego, skoncentrowane w \elaznym rdzeniu. W zasigu oddziaBywania tych pól, znajduje si drugie uzwojenie (wtórne). W jego przewodzie pojawi si wic indukowane napicie elektryczne. Napicia na zaciskach obu uzwojeD s proporcjonalne do ilo[ci ich zwojów. Stosunek liczby zwojów nazywamy przekBadni transformatora: U1/U2 = N1/N2 Stosujc transformatory o ró\nych przekBadniach mo\na wic uzyskiwa obni\one lub podwy\szone napicia. Poniewa\ moc prdu elektrycznego w transformatorze jest dziki wspólnemu rdzeniowi w obu uzwojeniach jednakowa, to maksymalne nat\enia prdu musz by odwrotnie proporcjonalne do liczby zwojów. Wi\e si to z konieczno[ci stosowania wikszych przekrojów przewodu (mniejszej oporno[ci) w uzwojeniach o mniejszej liczbie zwojów. Na rysunku 6 przedstawiono schematy transformatorów elektrycznych. Rys. 6. Transformatory: a) z par uzwojeD niezale\nych, b) z par uzwojeD o wspólnym pocztku [9, s. 146]. Przekaznik jest to przeBcznik, w którym sterujcy prd o maBym nat\eniu powoduje zBczenie styków zamykajcych obwód o du\ym nat\eniu. Przekaznik skBada si z cewki z rdzeniem stanowicej elektromagnes oraz styków. Przekaznik w zale\no[ci od zastosowania mo\e by wyposa\ony w jeden lub wicej styków, a ka\dy ze styków mo\e by wykonany jako zwierny lub rozwierny. Budow i oznaczenie przekaznika z jednym stykiem zwiernym przedstawia rysunek 7. Rys. 7. Budowa przekaznika [10, s. 124].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 10 Zastosowanie przekazników daje wiele korzy[ci, z których najwa\niejsze to: - sterowanie za pomoc maBego prdu przepBywem du\ych prdów co daje mo\liwo[ zmniejszenia przekroju przewodów jak te\ stosowania maBych przeBczników do uruchamiania odbiorników o du\ej mocy, - bezawaryjne wBczanie odbiorników o du\ym pocztkowym poborze mocy, - mo\liwo[ stosowania innego napicia sterujcego ni\ napicie w obwodzie obci\enia. Coraz cz[ciej znajduj zastosowanie w ukBadach elektrycznych pojazdów (i nie tylko) zminiaturyzowane przekazniki zamknite  kontaktrony. SkBadaj si one z rurki szklanej, w której hermetycznie zatopione s dwa podBu\ne styki spr\yste (rys. 8). Gdy kontaktron znajdzie si pod dziaBaniem pola magnetycznego np. cewki, przez któr pBynie prd lub magnesu trwaBego styki zostaj zwarte. Po ustpieniu dziaBania pola magnetycznego rozwieraj si. Rurka jest wypeBniona gazem szlachetnym, dziki czemu uzyskuje si du\ trwaBo[ styków. Rys. 8. Budowa kontaktronu [9, s. 125]. W pojazdach samochodowych kontaktrony nadzoruj midzy innymi poziom pBynów eksploatacyjnych (pByn hamulcowy, ciecz chBodzca, olej, pByn do spryskiwaczy szyb itp.). Maszyny elektryczne Pod wzgldem przeznaczenia maszyny elektryczne dziel si na prdnice i silniki. Prdnice sBu\ do przetwarzania energii mechanicznej w elektryczn, a silniki elektrycznej w mechaniczn. PodziaB ten istotny z punktu widzenia zastosowania nie ma znaczenia, je\eli spojrzymy na maszyn elektryczn pod ktem jej budowy i zasady dziaBania. Okazuje si, i\ ka\da z tych maszyn funkcjonuje jako odwracalna, czyli napdzana mechanicznie wytwarza energi elektryczn a zasilana prdem elektrycznym wykonuje prac mechaniczn. Istotne znaczenie dla konstrukcji maszyny ma rodzaj wytwarzanej lub pobieranej przez ni energii elektrycznej. Pod tym wzgldem prdnice i silniki mo\na podzieli na urzdzenia: - prdu staBego, - prdu przemiennego jednofazowego, - prdu przemiennego trójfazowego. Budowa maszyn elektrycznych Podstawowymi cz[ciami ka\dej maszyny elektrycznej wirujcej s: ruchomy wirnik (rotor) i nieruchomy stojan (stator). W skBad stojana maszyny elektrycznej wchodz: - jarzmo lub rdzeD bdce cz[ci nieruchom obwodu magnetycznego maszyny. W nim jest umieszczone uzwojenie rozBo\one równomiernie na obwodzie (np. w maszynach prdu przemiennego) lub s przymocowane bieguny magnetyczne (np. w maszynach prdu staBego), których zadaniem jest wytworzenie pola magnetycznego, - kadBub stanowicy cz[ konstrukcyjna maszyny, - tarcze Bo\yskowe i Bo\yska do osadzania wirnika i szczotkotrzymacze i szczotki.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 11 W skBad wirnika wchodz: - rdzeD bdcy cz[ci ruchom obwodu magnetycznego maszyny, a w nim uzwojenia, - waB, na którym umieszczony jest rdzeD, - pier[cienie [lizgowe lub komutator, sBu\ce do poBczenia uzwojenia wirnika z obwodem zewntrznym. Maszyny indukcyjne s to takie maszyny elektryczne, w których napicie do obwodu wirnika nie jest doprowadzone z zewntrz, lecz pojawia si w wyniku indukcji elektromagnetycznej. Maszyny indukcyjne maja prost budow charakteryzuj si du\ pewno[ci ruchow, Batwo[ci obsBugi oraz nisk cen. Dziki temu znalazBy szerokie zastosowanie, najcz[ciej jako silniki lub hamulce elektryczne, rzadziej jako prdnice. Silniki indukcyjne ze wzgldu na sposób zasilania dzielimy na: - maszyny indukcyjne jednofazowe, - maszyny indukcyjne dwufazowe, - maszyny indukcyjne trójfazowe. Silnikami indukcyjnymi jednofazowymi nazywa si silniki indukcyjne z wirnikiem jednoklatkowym zasilane z sieci jednofazowej niskiego napicia i przeznaczone do napdzania mechanizmów i urzdzeD o nie regulowanej prdko[ci wirowania. Silniki indukcyjne jednofazowe powszechnie stosuje si w urzdzeniach gospodarstwa domowego. W maszynach jednofazowych wystpuj dwa uzwojenia przesunite w przestrzeni o kt 90°. Jedno z nich stanowi uzwojenie rozruchowe a drugie jest uzwojeniem gBównym (roboczym). Rys. 9. Sposób doBczenia do sieci jednofazowej  przy ró\nych kierunkach wirowania  silnik indukcyjnego z trójfazowym uzwojeniem stojana i jednym kondensatorze [8, s. 277]. Silnik indukcyjny 3-fazowy zbudowany jest z stojanu i wirnika. W stojanie nawinite s trzy uzwojenia fazowe, które w czasie pracy mog by poBczone w gwiazd lub trójkt. Rys. 10. PoBczenia uzwojeD stojana silnika indukcyjnego 3-fazowego: a) poBczony w gwiazd, b) poBczony w trójkt; 1) przewody fazowe sieci zasilajce, 2) [ruby zaciskowe, 3) zwieracze metalowe, 5) uzwojenie stojana [6, s. 115]. Uzwojenia stojanów wykonuje si z drutu nawojowego izolowanego umieszczonego w izolowanych \Bobkach i dodatkowo impregnowanego. Uzwojenia wirnika mog by  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 12 wykonane podobnie jak w stojanie z drutu nawojowego (silniki pier[cieniowe) lub nie\elaznych prtów wypeBniajcych caBy \Bóbek poBczonych po obu stronach pier[cieniami tworzc klatk (silniki klatkowe lub zwarte). Rozruch silników klatkowych i pier[cieniowych trwa od chwili przyBczenia obwodu stojana do sieci zasilajcej do chwili osignicia przez wirnik ustalonej prdko[ci obrotowej.Silniki klatkowe uruchamiamy przez bezpo[rednie wBczenie silnika do sieci (dotyczy to silników o mocy do 5 kW) lub za pomoc przeBcznika gwiazda trójkt. Regulacja prdko[ci obrotowej w silnikach indukcyjnych Prdko[ obrotow silnika klatkowego mo\na regulowa przez: - zmian liczby par biegunów  regulacja jest bardzo ekonomiczna tam, gdzie wymagana liczba stopni prdko[ci nie przekracza 2 4; do takiej regulacji stosuje si silniki wielobiegowe, - przez zmian czstotliwo[ci napicia zasilajcego. Maszyny prdu staBego Zale\nie od rodzaju wykonania uzwojenia wzbudzenia oraz sposobu jego zasilania, maszyny prdu staBego dzieli si na: - obcowzbudne, - bocznikowe, - szeregowe, - szeregowo-bocznikowe. Rys. 11. Rodzaje maszyn prdu staBego: a) obcowzbudna, b) bocznikowa, c) szeregowa, d) szeregowo- bocznikowa [10, s. 351]. Rodzaje silników prdu staBego: - silniki prdu staBego obcowzbudne  wymagaj niezale\nego zródBa do zasilania uzwojenia wzbudzajcego, s one stosowane gBównie w napdach wymagajcych regulacji prdko[ci w szerokim zakresie, - silniki prdu staBego samowzbudne  silniki z elektromagnesem w stojanie mog mie poBczone uzwojenia stojana i wirnika szeregowo, równolegle (bocznikowo) lub w sposób mieszany. Sposób podBczenia okre[la rodzaj silnika. Do grupy silników samowzbudnych nale\: - Silniki szeregowe  o uzwojeniu wzbudzenia w stojanie poBczonym szeregowo z uzwojeniem twornika. Charakteryzuj si du\ zale\no[ci prdko[ci obrotowej od obci\enia. Zmniejszanie obci\enia powoduje wzrost prdko[ci obrotowej (teoretycznie do nieskoDczenie wielkiej) i grozi tzw. rozbieganiem, a w konsekwencji zniszczeniem  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 13 silnika. Jest to jego powa\na wada. Dlatego tego typu silników nie wolno wBcza bez obci\enia. Stosowane s gBównie w trakcji elektrycznej (napdy lokomotyw, tramwajów, trolejbusów) i pojazdach mechanicznych (wózki akumulatorowe, rozruszniki samochodów), w napdach dzwigów, wentylatorów itp. - Silniki bocznikowe  o uzwojeniu wzbudzenia w stojanie przyBczonym równolegle z uzwojeniem twornika. Charakteryzuje si maB podatno[ci na zmian prdko[ci obrotowej na skutek zmiany obci\enia. - Silniki szeregowo-bocznikowe  o uzwojeniu wzbudzenia w stojanie poBczonym z uzwojeniem twornika w sposób mieszany (cz[ szeregowo, a cz[ równolegle). Charakteryzuj si brakiem gBównej wady silnika szeregowego  mo\liwo[ci jego rozbieganiai maj du\y moment rozruchowy. Silniki wykonawcze Silniki wykonawcze przetwarzaj impulsy elektryczne na przesunicia ktowe i liniowe.Do silników wykonawczych doprowadza si dwa napicia: - napicie wzbudzenia, przyBczone na staBe, utrzymuje silnik w gotowo[ci do przetwarzania sygnaBów, - napicie sterujce, doprowadzone (do innego uzwojenia) tylko na czas przetworzenia sygnaBu. Jako silniki wykonawcze stosuje si: - silniki prdu staBego  obcowzbudne i skokowe (krokowe), - silniki prdu przemiennego  indukcyjne dwufazowe. Silnik krokowy  silnik elektryczny, w którym impulsowe zasilanie prdem elektrycznym powoduje, \e jego wirnik nie obraca si ruchem cigBym, lecz wykonuje za ka\dym razem ruch obrotowy o [ci[le ustalonym kcie. Dziki temu, kt obrotu wirnika jest [ci[le zale\ny od liczby dostarczonych impulsów prdowych, a prdko[ ktowa wirnika jest dokBadnie równa czstotliwo[ci impulsów pomno\onej przez warto[ kta obrotu wirnika w jednym cyklu pracy silnika. Rys. 12. Zasada dziaBania silnika skokowego [6, s. 279]. We wspóBczesnych pojazdach samochodowych stosuje si wiele maszyn elektrycznych. Z reguBy s to komutatorowe silniki prdu staBego niewielkiej mocy. Konstrukcje takie odznaczaj si stabiln prdko[ci, wysok sprawno[ci i znaczn trwaBo[ci. S one stosowane midzy innymi do napdu wentylatora chBodnicy, wycieraczek szyb, pompki spryskiwaczy, dmuchawy urzdzenia grzewczo-wentylacyjnego, elektrycznej pompy paliwa. Silniki takie nie maj uzwojenia w stojanie, lecz jedynie staBe magnesy, które s zródBem pola magnetycznego, w którym obraca si wirnik. Napicie jest doprowadzane do wirnika za  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 14 pomoc szczotek wglowych wspóBpracujcych z komutatorem. W najnowszych rozwizaniach maBych silników komutatory i szczotki zostaBy zastpione przez elektroniczne urzdzenia typu EC (electronically commutated). Urzdzenia takie steruj przeBczaniem dopBywu prdu staBego do poszczególnych obwodów uzwojenia wirnika za pomoc ukBadów tranzystorowych. W ten sposób zostaBy wyeliminowane iskrzenia szczotek oraz zmniejszyB si haBas towarzyszcy pracy silnika. Innym przykBadem staBoprdowego silnika komutatorowego pracujcego w pojezdzie samochodowym jest rozrusznik. W pojazdach samochodowych stosuje si równie\ maszyny prdu przemiennego. PrzykBadem takiego urzdzenia jest powszechnie stosowany w ukBadzie zasilania pojazdów samochodowych alternator. Konstrukcja i zasada dziaBania alternatorów i rozruszników zostanie omówiona w kolejnym rozdziale niniejszego poradnika. Elementy elektryczne i elektroniczne s wykonywane z ró\nych materiaBów, które ró\nie reaguj na warunki otoczenia. Instalacja elektryczna pojazdów samochodowych jest szczególnie nara\ona na dziaBanie wilgoci, wibracje, czynniki chemiczne i zmiany temperatury. Mimo, i\ konstruktorzy staraj si zabezpieczy pojazd przed tymi czynnikami niektóre elementy instalacji elektrycznej przy dBu\szym u\ytkowaniu pojazdu mog ulec uszkodzeniu na przykBad na wskutek korozji. Wilgo i sól u\ywana w zimie do posypywania dróg ma szczególny wpByw na przyspieszon korozj. Zmiany korozyjne na zBczach przewodów zwikszaj rezystancj obwodów elektrycznych a w poBczeniu z wstrzsami, jakim podlega samochód podczas jazdy mog spowodowa przerwy w obwodach. Urzdzeniem, które szczególnie silnie reaguje na zmienne warunki otoczenia jest akumulator. Niska temperatura powoduje spadek jego pojemno[ci, a wilgo korozj na koDcówkach biegunowych i klemach. WBa[ciwa eksploatacja urzdzeD elektrycznych powinna by zgodna z wytycznymi producenta urzdzenia. 4.1.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Z jakich elementów skBadaj si maszyny elektryczne? 2. Jak oznaczany jest przekaznik na schematach? 3. Do czego sBu\ przekazniki w ukBadach elektrycznych? 4. Co to s kontaktrony? 5. Na jakie grupy dzielimy silniki elektryczne? 6. Co oznacza okre[lenie maszyna samowzbudna? 7. Co oznacza okre[lenie maszyna obcowzbudna? 8. Jak mo\na zmienia prdko[ obrotow silników elektrycznych? 9. Co jest cech charakterystyczn silnika krokowego? 4.1.3. wiczenia wiczenie 1 Na podstawie analizy schematu instalacji elektrycznej przykBadowego pojazdu okre[l, które odbiorniki w pojezdzie s wBczane za pomoc przekazników. Sposób wykonania wiczenia: Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) przeanalizowa schemat otrzymany od nauczyciela, 2) odnalez na schemacie przekazniki, 3) okre[li, które odbiorniki s za ich po[rednictwem uruchamiane,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 15 4) zapisa w zeszycie przedmiotowym wynik wiczenia, 5) zaprezentowa wynik wykonanego wiczenia. Wyposa\enie stanowiska pracy:  schematy instalacji elektrycznej pojazdów samochodowych,  tekst przewodni,  literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia. wiczenie 2 Dokonaj rozBo\enia silnika elektrycznego otrzymanego od nauczyciela na podzespoBy. Na podstawie oznaczeD i budowy wewntrznej okre[l, do jakiej grupy silników nale\y. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) powtórzy wiadomo[ci dotyczce klasyfikacji silników elektrycznych i ich budowy, 2) poszuka na tabliczce znamionowej odpowiednich oznaczeD, 3) wykona demonta\ silnika, 4) dokona analizy budowy wewntrznej, 5) zaklasyfikowa silnik do odpowiedniej grupy, 6) zmontowa silnik, 7) przedstawi wyniki wiczenia. Wyposa\enie stanowiska pracy:  literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia, - badany silnik, - stanowisko do demonta\u i monta\u silnika, - komplet narzdzi do monta\u i demonta\u, - tekst przewodni. 4.1.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wyja[ni zjawiska zwizane z polem magnetycznym i indukcj elektromagnetyczn ? 2) okre[li od czego zale\y siBa dziaBajca na przewód, przez który pBynie prd umieszczony w polu magnetycznym? 3) posBu\y si reguB lewej rki? 4) sklasyfikowa materiaBy ze wzgldu na ich wBa[ciwo[ci magnetyczne? 5) scharakteryzowa dziaBanie transformatora? 6) okre[li budow przekazników? 7) sklasyfikowa maszyny elektryczne? 8) okre[li budow maszyn prdu staBego i zmiennego? 9) opisa budow silników stosowanych w pojazdach samochodowych?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 16 4.2. Obwód zasilania elektrycznego i rozruchu 4.2.1. MateriaB nauczania Pojazdy samochodowe wyposa\a si w dwa zródBa energii elektrycznej: akumulator i prdnic. Akumulator zasila odbiorniki elektryczne w sytuacji, gdy silnik spalinowy nie pracuje. Odbiorniki te to gBównie rozrusznik i o[wietlenie. Energia akumulatora zu\yta w czasie postoju lub na rozruch silnika zostaje uzupeBniona w czasie ruchu pojazdu z innego zródBa energii, którym jest prdnica samochodowa. Prdnica dostarcza energii elektrycznej urzdzeniom samochodu w czasie jazdy oraz Baduje akumulator. W pojazdach stosuje si instalacje elektryczne o napiciu 6, 12 lub 24 wolt. Instalacje 6 V spotyka si w motocyklach i skuterach a tak\e w maBych cignikach rolniczych i ogrodniczych. Najbardziej powszechne s w pojazdach samochodowych instalacje 12 V. Napicie 24 V wystpuje w du\ych pojazdach samochodowych np. w autobusach. Akumulator jest ogniwem elektrochemicznym, w którym energia elektryczna zostaje zgromadzona na skutek przemian chemicznych. Energia elektryczna doprowadzona do akumulatora w czasie Badowania, zmagazynowana w postaci energii chemicznej, mo\e by odzyskana z akumulatora przy wyBadowaniu. Procesy Badowania i wyBadowania mog by cyklicznie powtarzane. W wyposa\eniu elektrycznym pojazdów samochodowych stosuje si powszechnie akumulatory oBowiowe (kwasowe). W innych zastosowaniach dominuj l\ejsze trwalsze i bardziej pojemne akumulatory zasadowe z elektrodami: \elazo-niklowymi, srebrowo- cynkowymi oraz kadmowo-niklowymi. Akumulator skBada si z ogniw, które poBczone ze sob szeregowo daj odpowiednie napicie. W akumulatorze kwasowym napicie pojedynczego ogniwa wynosi ok. 2 V. Aby wic uzyska napicie akumulatora 6 V nale\y poBczy ze sob 3 ogniwa, a napicie 12 V uzyskujemy przez poBczenie sze[ciu ogniw. W rzeczywisto[ci bezpo[rednio po naBadowaniu napicie ogniwa mo\e wynosi nawet 2,7 V, ale w cigu godziny samoczynnie spada do warto[ci nieco ponad 2V. Budow akumulatora kwasowego przedstawiono na rysunku 13. Rys. 13. Budowa akumulatora kwasowego [9. s. 134]. W akumulatorach kwasowych elektrolitem jest wodny roztwór kwasu siarkowego H2SO4. PByty akumulatora s kratkami wykonanymi z oBowiu. W pBytach dodatnich mas czynn wprasowan w kratk jest dwutlenek oBowiu, a w pBytach ujemnych oBów gbczasty. Podczas poboru prdu z akumulatora na jego pBytach powstaje warstwa siarczanu oBowiu.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 17 Tworzenie si tego zwizku odbywa si kosztem st\enia kwasu siarkowego w elektrolicie. W przypadku Badowania akumulatora, siarczan oBowiu rozkBada si co powoduje wzrost st\enia elektrolitu. Szkodliwym zjawiskiem dla akumulatorów kwasowych jest zasiarczenie czyli proces osadzania si siarczanu oBowiu o gruboziarnistej strukturze, który nie rozkBada si podczas Badowania akumulatora. Przyczyn zasiarczenia mo\e by nadmierne wyBadowanie akumulatora lub pozostawienie go na dBu\szy czas w stanie rozBadowanym. Oznak zasiarczenia akumulatora jest: - maBa gsto[ elektrolitu po naBadowaniu, - du\a warto[ napicia podczas Badowania, - znaczny spadek pojemno[ci elektrycznej. Stan naBadowania akumulatora mo\na stwierdzi przez pomiar st\enia elektrolitu za pomoc kwasomierza lub pomiar napicia midzy biegunami obci\onego akumulatora.Je\eli napicie na jednym ogniwie akumulatora obni\a si do 1,75 V akumulator traktuje si jako caBkowicie rozBadowany. Czerpanie prdu z takiego akumulatora prowadzi do jego trwaBego zasiarczenia i w konsekwencji nieodwracalnego zmniejszenia pojemno[ci elektrycznej. Pomiar napicia na poszczególnych celach w akumulatorach, w których Bczniki miedzyogniwowe nie s wyprowadzone na zewntrz jest mo\liwy za pomoc próbnika, który umo\liwia ocen stopnia naBadowania caBego akumulatora. W akumulatorach, w których jest dostp do poszczególnych ogniw, mo\na za pomoc areometru zmierzy gsto[ elektrolitu i na jej podstawie okre[li stan naBadowania akumulatora posBugujc si tabel: Tabela 1. Stopnie naBadowania akumulatora [opracowanie wBasne]. StopieD naBadowania ogniwa % 100 75 50 25 0 Gsto[ elektrolitu g/cm3 1,28 1,24 1,19 1,14 1,1 SiBa elektromotoryczna ogniwa V 2,12 2,08 2,03 1,98 1,94 Podczas Badowania akumulatora woda znajdujca si w elektrolicie rozkBada si na wodór i tlen. Gazy te tworz mieszanin wybuchow. Dlatego podczas Badowania akumulatorów nale\y zachowa odpowiednie [rodki bezpieczeDstwa. Pomieszczenie, w którym odbywa si Badowanie powinno by dobrze wentylowane a instalacja elektryczna musi by hermetyczna i kwasoodporna. Podstawowymi parametrami akumulatora s: napicie znamionowe oraz znamionowa pojemno[. Pojemno[ akumulatora stanowi iloczyn prdu wyBadowania i czasu trwania wyBadowania. Podaje si j w Ah (ampergodziny). Rzeczywista pojemno[ akumulatora zale\y od jego konstrukcji, temperatury, w której odbywa si eksploatacja jak te\ nat\enia pobieranego prdu. Podczas eksploatacji akumulatora obni\a si w nim poziom elektrolitu. Dlatego podczas okresowej obsBugi nale\y sprawdzi poziom elektrolitu a w razie potrzeby uzupeBni go wod destylowan. Akumulatory bezobsBugowe nie wymagaj \adnej obsBugi ani konserwacji. S one tak skonstruowane, i\ rezerwa elektrolitu wystarcza w nich na caBy okres eksploatacji. Takie akumulatory nie maj wic korków wlewowych, ich obudowy s hermetyczne. Konstrukcja akumulatorów bezobsBugowych umo\liwia katalityczne odzyskiwanie rozBo\onej wody. Wskaznik Badowania umo\liwia szybk wzrokow ocen stanu naBadowania akumulatora. Do badania akumulatorów bezobsBugowych u\ywa si specjalnych testerów konduktancji. Prdnice pracujce w pojazdach samochodowych musz zapewni zasilanie wszystkich odbiorników energii pojazdu oraz doBadowanie akumulatora. Nominalna moc prdnicy nie powinna by mniejsza ni\ 90% sumarycznej mocy wszystkich zainstalowanych w samochodzie odbiorników elektrycznych. Natomiast nat\enie prdu pByncego na skutek  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 18 2 równoczesnego ich wBczenia nie mo\e przekracza /3 warto[ci dopuszczalnej dla danego typu prdnicy. Prdnice komutatorowe powszechnie u\ywane w starszych pojazdach praktycznie wyszBy ju\ z u\ycia ze wzgldu na nastpujce wady: - niska dopuszczalna prdko[ obrotowa, - niska sprawno[ mechaniczna, - ograniczona trwaBo[, - uci\liwa obsBuga i konserwacja. WspóBczesne samochody wyposa\one s w alternatory to znaczy trójfazowe prdnice prdu przemiennego. Ich zalet jest brak komutatorów. W alternatorach uzwojenie twornika, z którego pobiera si wyindukowany prd znajduje si w cz[ci nieruchomej  stojanie (w komutatorowych prdnicach napicie powstaje w wirniku). Natomiast w wirniku alternatora znajduje si nie przewodzce zbyt silnych prdów uzwojenie wzbudzenia, do którego doprowadzane jest napicie za pomoc szczotek wspóBpracujcych z gBadkimi pier[cieniami [lizgowymi. Wirnik wytwarza wirujce pole magnetyczne, w którego zasigu znajduj si trzy nieruchome cewki stojana. Napicia i prdy indukowane w tych cewkach s przemienne. W celu ich wyprostowania alternatory wyposa\one s w mostkowe ukBady prostownicze skBadajce si z diod póBprzewodnikowych krzemowych. Do gBównych parametrów prdnic zaliczamy: - napicie nominalne, - napicie Badowania, - moc nominaln, - maksymalne staBe obci\enie, - nominaln prdko[ obrotow, - dopuszczaln prdko[ obrotow. Napicie Badowania zwane równie\ napiciem roboczym, jest z reguBy wy\sze od nominalnego i wynosi 14 V dla instalacji 12 woltowych. Jest ono mierzone midzy zaciskami D+ oraz D-. Rzeczywista moc maksymalna (mierzona iloczynem napicia Badowania i maksymalnego nat\enia prdu) jest przewa\nie o 50 % wy\sza od umownej mocy nominalnej. PrzykBad konstrukcji alternatora przedstawiaj rysunki 14 i 15. Rys. 14. Alternator: 1) diody ujemne, 2) diody dodatnie, 3) wirnik pazurowy, 4) stojan, 5) mocowanie koBa pasowego [5, s. 46].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 19 Rys. 15. Alternator z rozBo\onymi elementami: 1) koBo pasowe, 2, 3) tuleje dystansowe, 4) wirnik, 5) Bo\ysko, 6) stojan, 7) szczotka, 8) pBytka prostownika, 9) obudowa tylna, 10) szczotkotrzymacz, 11) Bo\ysko, 12) obudowa przednia, 13) wentylator [5, s. 46]. Alternatory mog by budowane jako urzdzenia samowzbudne lub obcowzbudne. Schemat elektryczny alternatora obcowzbudnego przedstawia rysunek 16 a na rysunku 17 przedstawiono schemat elektryczny alternatora samowzbudnego z regulatorem napicia. Rys. 16. Schemat elektryczny obcowzbudnego alternatora samochodowego: 1) uzwojenie stojana poBczone w gwiazd, 2) uzwojenie wirnika [7, s. 123]. Rys. 17. Schemat elektryczny alternatora samowzbudnego: D1  diody ujemne, D2  diody dodatnie, D3  diody wzbudzenia [5, s. 48]. Napicie indukowane w uzwojeniach prdnicy jest tym wy\sze, im wiksza jest prdko[ obrotowa wirnika, poniewa\ wraz z ni ro[nie prdko[ przecinania linii pola magnetycznego przez poruszajce si w nim przewody. Prdnice napdzane s od waBów korbowych za po[rednictwem przekBadni pasowych o staBym przeBo\eniu. Podczas pracy silnika spalinowego pojazdu jego prdko[ obrotowa zmienia si w bardzo szerokim zakresie. Prdnice bez dodatkowych urzdzeD dawaByby napicie zgodne ze zmianami prdko[ci obrotowej wirnika co jest niedopuszczalne. Przy wysokich obrotach silnika prdnica daBa by  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 20 nadmierne napicie, za[ przy wolnych obrotach mogBoby nastpi zjawisko odwrotnego przepBywu prdu, to znaczy prd pBynBby z akumulatora do uzwojeD prdnicy. Przed tym ostatnim zjawiskiem alternator chroni diody póBprzewodnikowe, natomiast regulatory napicia nie dopuszczaj do nadmiernego wzrostu napicia. Regulatory napicia mog by elektromechaniczne (rozwizanie wychodzce ju\ z u\ytku) lub elektroniczne. Niezale\nie od konstrukcji zasada regulacji polega na zmianie nat\enia prdu pByncego przez uzwojenie wzbudzenia, od którego zale\y nat\enie wirujcego pola magnetycznego, w którego zasigu znajduj si uzwojenia twornika. Elektromagnetyczny regulator napicia stanowi wyBcznik w obwodzie wzbudzenia prdnicy. Osignicie górnej dopuszczalnej warto[ci napicia wytwarzanego przez prdnic powoduje przycignicie zwory i równocze[nie rozBczenie styków. Przestaje wówczas pByn prd w uzwojeniu wzbudzenia a pole magnetyczne zanika co powoduje spadek napicia, który powoduje obni\enie si prdu pByncego przez uzwojenie cewki regulatora. Spr\yna powrotna pokonuje siB sBabncego oddziaBywania magnetycznego na zwor i ponowne styki si zwieraj. Cykle takie si powtarzaj z czstotliwo[ci zale\n od prdko[ci obrotowej prdnicy. Takie regulatory nazywamy wibracyjnymi. Udoskonalona wersja takich regulatorów posiada dodatkowy opornik wBczony midzy styki regulatora. W wyniku tego rozwarcie styków nie powoduje caBkowitego zaniku prdu w obwodzie wzbudzenia prdnicy, lecz tylko spadek jego warto[ci. W ni\szym zakresie obrotów prdnicy dBu\sze s okresy, w których styki pozostaj zwarte, a krótsze momenty pracy wzbudzenia z wBczonym opornikiem. Natomiast w wy\szym zakresie obrotów proporcje zwarcia i rozwarcia styków s odwrotne. PrzykBad elektromechanicznego regulatora alternatora przedstawiono na rysunku 18. Rys. 18. Regulator alternatora: 1) górny styk staBy, 2) dolny styk staBy, 3) zwora, 4) rezystor, 5) wspornik regulacyjny [2, s. 174]. W regulatorach elektronicznych stosowane s elementy póBprzewodnikowe zastpujce szybko zu\ywajce si styki mechaniczne. Rol regulatora wyznaczajcego graniczne warto[ci napi i nat\eD peBni diody Zenera. Funkcj wyBczników elektromagnetycznych speBniaj tranzystory. Zastosowanie tranzystorów do regulacji prdu wzbudzenia prdnicy eliminuje szkodliwe zjawisko samoindukcji oraz iskrzenia styków. PrzykBadowy schematu regulacji elektronicznej alternatora przedstawiono na rys.19.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 21 Rys. 19. Schemat elektronicznej regulacji alternatora [2, s. 175]. Obwód rozruchu skBada si z akumulatora, rozrusznika bdcego komutatorowym silnikiem prdu staBego, wyBcznika i przewodów Bczcych. Podczas rozruchu rozrusznik pobiera bardzo du\y prd (200 600 A). Dlatego przewody Bczce go z akumulatorem maj najwikszy przekrój w caBej instalacji elektrycznej samochodu a wyBczniki musz mie specjaln konstrukcj. Rozruszniki musz zapewni minimaln prdko[ obrotow silnika, przy której da si on uruchomi. Prdko[ ta wynosi: dla silników z zapBonem iskrowym (ZI) wynosi 40 100 obr/min a dla silników z zapBonem samoczynnym 100 200 obr/min. Rozruszniki starszej generacji uruchamiane byBy przez kierowc rcznie lub no\nie. Obecnie stosuje si wyBczniki elektromagnetyczne (rys. 20). Rys.20. Elektromagnetyczny wyBcznik rozrusznika: 1) rdzeD, 2), 3) uzwojenia robocze i podtrzymujce, 4) bieguny, 5) spr\yna powrotna, 6) trzpieD zestyku, 7) zestyk, 8) zaciski zewntrzne [2, s. 181]. Typowy rozrusznik elektryczny skBada si z szeregowego silnika elektrycznego (uzwojenie stojana i wirnika s poBczone szeregowo) i urzdzenia sprzgajcego o[ wirnika z koBem zamachowym. Budow rozrusznika silnika spalinowego przedstawiono na rysunku 21.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 22 Rys. 21. Budowa rozrusznika silnika spalinowego [7, s. 140]. Urzdzenie sprzgajce skBada si z nastpujcych elementów: - przesuwnego kóBka zbatego, zazbiajcego si z wieDcem zbatym koBa zamachowego, - sprzgBa jednokierunkowego, - dzwigni wyBczajcej, - siBownika elektromagnetycznego. WBczenie rozrusznika nastpuje przez zamknicie obwodu siBownika elektromagnetycznego. Prd pByncy przez cewk siBownika wytwarza pole magnetyczne wcigajce do wntrza cewki \elazny rdzeD. Ruch rdzenia powoduje wychylenie dzwigni wBczajcej, która swym wideBkowatym ramieniem przesuwa kóBko zbate po osi wirnika, a\ do jego zazbienia z wieDcem zbatym koBa zamachowego. Zrubowy wielowpust na osi wirnika wprawia przesuwane kóBko w nieznaczny ruch obrotowy, co bardzo uBatwia poBczenie si kóB zbatych. W chwili peBnego zazbienia, wyBcznik poruszany dzwigni wyBczajc zamyka gBówny obwód elektryczny rozrusznika. Prd o du\ym nat\eniu pBynie wówczas z akumulatora przez uzwojenie biegunów stojana do szczotek i komutatora, a nastpnie do uzwojeD wirnika, wprawiajc go w ruch obrotowy dziki wzajemnemu oddziaBywaniu póB magnetycznych [2, s. 182]. Gdy uruchamiany silnik spalinowy zaczyna samodzieln prac, szybko rosn obroty waBu korbowego. PrzeBo\enie przekBadni zbnik  wieniec koBa zamachowego wynosi w zale\no[ci od konstrukcji ukBadu rozruchowego od 1:8 do 1:20. W chwili napdzania przez rozrusznik waBu korbowego przekBadnia dziaBa jako reduktor, lecz gdy silnik rozpocznie prac role si zamieniaj i przekBadnia staje si multiplikatorem (podwy\sza obroty) a napd wdruje od silnika do rozrusznika. Aby zapobiec temu zjawisku rozrusznik jest zaopatrzony w sprzgBo jednokierunkowe dajce mo\liwo[ napdzania przez rozrusznik silnika a uniemo\liwiajce przekazywanie napdu w odwrotnym kierunku.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 23 4.2.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jaki typ akumulatorów jest stosowany w pojazdach samochodowych? 2. Jak mo\na sprawdzi poziom naBadowania akumulatora? 3. Jak przebiega proces zasiarczenia akumulatora? 4. Jakiego typu maszyn elektryczn jest alternator? 5. Z jakich elementów skBada si alternator? 6. Do czego sBu\ regulatory alternatorów? 7. Jakie elementy nale\ do obwodu rozruchu? 8. Z jakich elementów skBada si rozrusznik? 9. Do czego sBu\ mechanizmy sprzgajce? 4.2.3. wiczenia wiczenie 1 Na podstawie badaD organoleptycznych oraz pomiarów napicia i gsto[ci elektrolitu oceD stan techniczny akumulatora. Sposób wykonania wiczenia: Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) dokona ogldzin akumulatora, 2) zapozna si z przepisami bhp podczas obsBugi akumulatorów, 3) sprawdzi poziom elektrolitu, 4) zmierzy gsto[ elektrolitu, 5) zmierzy napicie pod obci\eniem, 6) przedstawi wyniki wiczenia. Wyposa\enie stanowiska pracy:  akumulator przeznaczony do badania,  areometr,  próbnik do akumulatorów. wiczenie 2 Sprawdz stan poBczeD elementów ukBadu rozruchu pojazdu samochodowego a nastpnie na podstawie prób uruchomienia silnika oceD stan techniczny ukBadu rozruchu. Sposób wykonania wiczenia: Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zidentyfikowa elementy ukBadu rozruchu w pojezdzie samochodowym, 2) sprawdzi stan poBczeD elektrycznych elementów ukBadu rozruchu, 3) wykona kilka prób uruchomienia silnika, 4) dokona oceny stanu technicznego ukBadu rozruchu, 5) przedstawi wyniki wiczenia.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 24 Wyposa\enie stanowiska pracy:  tre[ wiczenia,  pojazd samochodowy przeznaczony do badania,  dokumentacja techniczna pojazdu samochodowego. wiczenie 3 Wykonaj demonta\ rozrusznika samochodowego na podzespoBy. Na podstawie weryfikacji jego elementów i pomiarów rezystancji uzwojeD oceD jego stan techniczny. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zdemontowa rozrusznik, 2) dokona ogldzin jego elementów, 3) znalez dane techniczne rozrusznika w dokumentacji technicznej, 4) zmierzy rezystancj uzwojeD w celu stwierdzenia przerw lub zwar, 5) opisa stan techniczny rozrusznika w zeszycie przedmiotowym, 6) zmontowa ponownie rozrusznik, 7) przedstawi wyniki wiczenia grupie i nauczycielowi. Wyposa\enie stanowiska pracy: - badany rozrusznik, - dane techniczne rozrusznika, - zestaw narzdzi do monta\u i demonta\u, - zestaw elektrycznych przyrzdów pomiarowych. wiczenie 4 Wykonaj demonta\ alternatora samochodowego na podzespoBy. Na podstawie weryfikacji elementów, pomiarów rezystancji uzwojeD i zespoBu prostownika oceD jego stan techniczny. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zdemontowa elementy alternatora, 2) dokona ich ogldzin, 3) znalez dane techniczne alternatora w dokumentacji technicznej, 4) zmierzy rezystancj uzwojeD i zespoBu prostownika w celu stwierdzenia przerw lub zwar, 5) opisa stan techniczny alternatora w zeszycie przedmiotowym, 6) zmontowa ponownie alternator, 7) przedstawi wyniki wiczenia grupie i nauczycielowi. Wyposa\enie stanowiska pracy: - badany alternator, - dane techniczne alternatora, - zestaw narzdzi do monta\u i demonta\u, - zestaw elektrycznych przyrzdów pomiarowych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 25 4.2.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) opisa budow akumulatora kwasowego? 2) oceni stan techniczny akumulatora? 3) wymieni podstawowe parametry akumulatorów? 4) okre[li zadania alternatora w pojezdzie samochodowym? 5) opisa budow alternatora? 6) okre[li stan techniczny alternatora na podstawie ogldzin i badaD 7) zweryfikowa cz[ci rozrusznika? 8) opisa funkcj i budow mechanizmów sprzgajcych?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 26 4.3. UkBady zapBonowe 4.3.1.MateriaB nauczania UkBad zapBonowy sBu\y do przetwarzania prdu niskiego napicia, dostarczanego przez zródBo prdu (akumulator lub prdnic), na prd wysokiego napicia oraz doprowadzania tego prdu w odpowiednim czasie do [wiec zapBonowych w celu wywoBania iskry niezbdnej do spowodowania zapBonu mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze silnika. Ze wzgldu na zasilanie ukBadu rozró\niamy ukBady zapBonowe: klasyczne (stykowe) i elektroniczne Konstrukcja ukBadów zapBonowych w ostatnich latach bardzo si zmieniBa i w nowo produkowanych pojazdach spotyka si wyBcznie ukBady elektroniczne. Warto jednak na pocztek zapozna si z zasad dziaBania tak zwanego klasycznego ukBadu zapBonowego, który wci\ jest spotykany w starszych pojazdach a z jego modyfikacji powstaBy pierwsze elektroniczne ukBady zapBonowe. Na rysunku 22 przedstawiono schemat klasycznego ukBadu zapBonowego. Rys. 22. Schemat klasycznego ukBadu zapBonowego [7, s. 149]. W ukBadzie zapBonowym, którego schemat przedstawiono na rysunku 22 wyró\nia si obwód niskiego napicia oraz wysokiego napicia. W skBad obwodu niskiego napicia wchodzi akumulator (1), wBcznik zapBonu (6), uzwojenie pierwotne cewki zapBonowej (N1), przerywacz (3) ze stykami (S), krzywka wymuszajca prac przerywacza (K) oraz podBczony równolegle do styków przerywacza kondensator (C1). W obwodzie wysokiego napicia znajduj si: uzwojenie wtórne cewki zapBonowej (N2), rozdzielacz zapBonu (4), palec rozdzielacza (P), kopuBka z elektrodami (W), [wiece zapBonowe (5). DziaBanie ukBadu jest nastpujce: po wBczeniu zapBonu prd pBynie z akumulatora przez uzwojenie pierwotne cewki i przerywacz do masy, z któr jest poBczony drugi zacisk akumulatora. Cewka zapBonowa jest transformatorem skBadajcym si z uzwojenia pierwotnego o maBej liczbie zwojów i grubszym drucie oraz z uzwojenia  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 27 wtórnego o du\ej liczbie zwojów i cienkim drucie. Prd przepBywajcy przez uzwojenie pierwotne powoduje powstanie strumienia magnetycznego, który obejmuje oba uzwojenia. Kiedy krzywka, obracajca si na waBku rozdzielacza, rozewrze styki przerywacza, w obwodzie pierwotnym prd przestanie pByn, a zanikajcy strumieD magnetyczny cewki indukuje w jej uzwojeniach siB elektromotoryczn. Dziki odpowiedniemu stosunkowi liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego indukowana w uzwojeniu wtórnym siBa elektromotoryczna osiga warto[ ok. 24 kV, powodujc przeskok iskry midzy elektrodami [wiecy. Krzywka znajdujca si w aparacie zapBonowym, której obrót rozwiera i zwiera styki przerywacza jest napdzana najcz[ciej od waBka rozrzdu a ten od waBu korbowego silnika. Uzyskuje si w ten sposób synchronizacj midzy chwil otwarcia styków przerywacza a poBo\eniem tBoka w cylindrze. Chwila podania iskry na [wiec powinna nieco wyprzedza dotarcie tBoka do górnego zwrotnego punktu (GZP). Wynika to z faktu, i\ proces spalania mieszanki paliwowo-powietrznej trwa jaki[ czas, a najwy\sze ci[nienie w cylindrze w procesie spalania musi si pojawi okoBo 10° po GZP. Wytworzona w ukBadzie zapBonowym iskra musi zosta podana na [wiec odpowiedniego cylindra, to znaczy takiego, w którym koDczy si suw spr\ania. Zadanie to speBnia rozdzielacz zapBonu. Podstawowym parametrem zwizanym z ukBadem zapBonowym jest kt wyprzedzenia zapBonu (KWZ). Jest to kt mierzony na wale korbowym silnika okre[lajcy o ile wcze[niej w stosunku do GZP pojawi si iskra na [wiecy. Ze wzgldu na zmienne warunki pracy silnika pojazdu samochodowego (zmiana prdko[ci obrotowej i obci\enia) kt wyprzedzenia zapBonu musi dostosowywa si do nich. Do regulacji kta wyprzedzenia zapBonu sBu\ regulatory: od[rodkowy podci[nieniowy. Regulator od[rodkowy dostosowuje warto[ kta wyprzedzenia zapBonu do prdko[ci obrotowej silnika (im prdko[ wiksza tym kt wikszy). Regulator podci[nieniowy zmienia kt wyprzedzenia zapBonu w zale\no[ci od warto[ci podci[nienia panujcego w kolektorze sscym. Warto[ tego podci[nienia jest zwizana ze stopniem otwarcia przepustnicy a wic z obci\eniem silnika. Budow aparatu zapBonowego z regulatorem od[rodkowym i podci[nieniowym przedstawiono na rysunku 23. Do regulacji kata wyprzedzenia zapBonu u\ywa si lamp stroboskopowych. Zjawisko stroboskopowe wynika z biologicznej bezwBadno[ci ludzkiego wzroku, dziki której wirujcy przedmiot obserwowany cyklicznie stwarza wra\enie nieruchomego lub poruszajcego si w znacznie zwolnionym tempie. Obserwacja znaków na kole zamachowym lub pasowym o[wietlonych lamp stroboskopow, której pulsujce [wiatBo jest zsynchronizowane z impulsami zapBonowymi pozwala na okre[lenie aktualnej warto[ci kta wyprzedzenia zapBonu.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 28 Rys. 22. Budowa aparatu zapBonowego [7, s. 151] Decydujcy wpByw na parametry silnika ma dokBadno[ wystpienia zapBonu. Wady przerywaczy i regulatorów w klasycznym ukBadzie zapBonowym nie pozwalaj na zadawalajc precyzj w podawaniu iskry w cylindrach. Obecnie powszechnie stosuje si elektroniczne ukBady zapBonowe, które eliminujc mechaniczne elementy poprawiBy trwaBo[ ukBadu zapBonowego i jego niezawodno[. Zastosowanie mikroprocesorów w ukBadach zapBonowych daBo te\ mo\liwo[ uwzgldnienia w okre[laniu momentu podania iskry wikszej ilo[ci parametrów pracy silnika (np. skBad spalin, temperatura silnika). Pierwsze generacje elektronicznych ukBadów zapBonowych byB modyfikacj ukBadów klasycznych. Zmiany polegaBy na zastpieniu mechanicznego przerywacza ukBadem tranzystorowym. W takim rozwizaniu nadal wykorzystuje si aparat zapBonowy wraz z od[rodkowym i podci[nieniowym regulatorem kta wyprzedzenia zapBonu. Funkcj przerywacza peBni tranzystor, który odpowiednio do sygnaBu otrzymanego od czujnika indukcyjnego lub czujnika Halla steruje zwieraniem i rozwieraniem uzwojenia pierwotnego cewki zapBonowej. PrzykBad takiego rozwizania przedstawiono na rysunu 23.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 29 Rys. 23. Elementy skBadowe zapBonu tranzystorowego: 1) akumulator, 2) wyBcznik zapBonu (stacyjka), 3) cewka zapBonowa, 4) sterownik, 5) czujnik, 6) rozdzielacz zapBonu, 7) [wieca zapBonowa [1, s. 200]. Na rysunku 24 przedstawiono wspóBdziaBanie regulatora podci[nieniowego i od[rodkowego przy sterowaniu zapBonu w ukBadzie z czujnikiem indukcyjnym. Rys. 24. Aparat zapBonowy z czujnikiem indukcyjnym: 1) regulator od[rodkowy, 2) regulator podci[nieniowy, 3) waBek rozdzielacza zapBonu, 4) waBek dr\ony, 5) pier[cieD biegunowy, 6) tarcza impulsowa, 7) palec rozdzielacza [1, s. 202]. Zasada dziaBania czujnika indukcyjnego jest nastpujca (rys. 25): Na skutek zmian pola magnetycznego w wyniku obracania si tarczy impulsowej (wirnik) w uzwojeniu indukcyjnym (stojan) jest wytwarzane napicie przemienne (rys. 26). Napicie wzrasta w miar zbli\ania si garbów wirnika do biegunów stojana. Dodatnia póBfala napicia osiga najwiksz warto[, gdy odstp midzy garbami wirnika i biegunami stojana jest najmniejszy. Ze wzrostem tego odstpu pole magnetyczne gwaBtownie zmienia swój kierunek i napicie staje si przeciwne. W chwili przerwania przez sterownik prdu pierwotnego (tz) jest wyzwalany zapBon (rys. 26).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 30 a) b) Rys. 26. Przebieg w czasie wytworzonego przez Rys. 25. Indukcyjny czujnik sterowania zapBonu: czujnik napicia przemiennego [1, s. 202]. 1) magnes trwaBy, 2) uzwojenie indukcyjne, 3) szczelina powietrzna, 4) tarcza impulsowa [1, s. 202]. Inna mo\liwo[ci bezstykowego sterowania zapBonu jest czujnik Halla. Emitowanie sygnaBu przez ten czujnik jest oparte na zjawisku Halla (rys. 27). W przewodzie, przez który pBynie prd elektryczny, strumieD elektronów zostaje odchylony przez zewntrzne pole magnetyczne prostopadle do kierunku przepBywu prdu i prostopadle do kierunku pola magnetycznego. Rys. 27. Efekt Halla: A1, A2  zBcza warstwy Halla, UH  napicie Halla, B  pole elektromagnetyczne, Iv  prd zasilania [1, s. 204]. Zasad dziaBania oraz przebieg napicia czujnika Halla przedstawiono na rysunku 28. Wirujca przesBona ze szczelinami (oknami) przecina linie pola magnetycznego oddziaBujcego na czujnik Halla. Kiedy pomidzy magnesami prowadzcymi znajdzie si okno, wtedy powstaje napicie Halla. Je\eli w szczelinie powietrznej pomidzy magnesami znajdzie si przesBona, wówczas linie pola magnetycznego nie mog oddziaBywa na czujnik Halla i napicie jest bliskie zeru. Liczba okien jest z reguBy równa liczbie cylindrów. PrzesBona jest osadzona na waBku rozdzielacza zapBonu i obraca si z prdko[ci o poBow mniejsz od waBu korbowego.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 31 Rys. 28. Zasada dziaBania czujnika Halla [1, s. 204]. Mimo, i\ bezstykowe tranzystorowe ukBady zapBonowe wykazuj wiele zalet w stosunku do ukBadu klasycznego to dopiero nowa generacja elektronicznych ukBadów zapBonowych zapewnia w ka\dych warunkach pracy silnika optymaln energi iskry i chwil zapBonu. W tego typu ukBadach wykorzystuje si tak zwana map zapBonu. Powstaje ona w wyniku prac badawczych silników i jest zapisana w pamici urzdzenia sterujcego. Im dokBadniejsze warunki pracy silnika zostan ustalone przez czujniki, tym lepiej bdzie okre[lona, optymalna w danych warunkach chwila zapBonu. ZapBon elektroniczny jest czsto zintegrowany z innymi ukBadami, np. z ukBadem wtryskowym w jednym urzdzeniu sterujcym (np. ukBad Motronic). Na rysunek 29 przedstawiono porównanie elektronicznej mapy zapBonu (rys. lewy) z charakterystyk zapBonu regulowanego mechanicznie (rys. prawy). Rys. 29. Charakterystyki kta wyprzedzenia zapBonu (KWZ) dla zapBonu elektronicznego (z lewej) oraz dla zapBonu regulowanego mechanicznie (z prawej) [1, s. 201]. Jak wida charakterystyka w postaci mapy zapBonu jest bardziej zBo\ona co oznacza, i\ kt wyprzedzenia zapBonu jest bardzo precyzyjnie okre[lony dla ka\dych warunków pracy silnika. W celu ustalenia warunków pracy silnika procesor urzdzenia sterujcego potrzebuje nastpujce sygnaBy wej[ciowe: - prdko[ obrotowa i poBo\enie waBu korbowego, - obci\enie, - temperatura silnika, - zapBon. W zale\no[ci od rodzaju elektronicznego ukBadu zapBonowego urzdzenie sterujce mo\e te\ wykorzysta dodatkowe sygnaBy z czujników:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 32 - temperatury powietrza dolotowego, - poBo\enia przepustnicy, - spalania stukowego i inne. Prdko[ obrotowa i poBo\enie waBu korbowego s najwa\niejszymi informacjami dla urzdzenia sterujcego przy ustalaniu KWZ. Pomiar tych wielko[ci dokonywany jest przez poznane ju\ czujniki: indukcyjny i Halla. Czujniki te mog by umieszczone w rozdzielaczu zapBonu lub przy wale korbowym silnika (np. na tBumiku drgaD czy kole pasowym). Obci\enie silnika jest mierzone za pomoc czujnika podci[nienia, którego przewód jest podBczony do przewodu dolotowego silnika. Informacje o obci\eniu silnika mog by te\ otrzymywane za po[rednictwem potencjometrycznego czujnika poBo\enia przepustnicy. Temperatura silnika jest mierzona czujnikiem NTC, umieszczonym w cieczy chBodzcej silnik. Równie\ czujnikiem NTC (czasem PTC) jest mierzona temperatura powietrza dolotowego. Czujnik spalania stukowego zapewnia optymalna prac ukBadu zapBonowego przy spalaniu paliw o ró\nej liczbie oktanowej. Jest on umieszczony w kadBubie silnika i rejestruje nawet najmniejsze objawy spalania detonacyjnego (bardzo szkodliwego dla pracy silnika). Po otrzymaniu odpowiednich sygnaBów wej[ciowych (przewidzianych dla danej konstrukcji ukBadu zapBonowego) i po ich przetworzeniu urzdzenie sterujce wysyBa do zacisku 1 cewki zapBonowej sygnaB sterujcy, zapewniajcy wytworzenie dostatecznie silnej iskry zapBonowej, we wBa[ciwym czasie. Na rysunku 30 przedstawiono ukBad, w którym caBkowicie wyeliminowano mechaniczny rozdzielacz wysokiego napicia (tak zwany statyczny rozdziaB wysokiego napicia). Ka\dy z cylindrów jest obsBugiwany przez indywidualn cewk zapBonow. Urzdzenie sterujce wymaga jednak dodatkowej informacji wej[ciowej z waBu rozrzdu. Rys. 30. Statyczny rozdziaB wysokiego napicia z pojedynczymi cewkami zapBonowymi [1, s. 215]. W silnikach z parzyst liczb cylindrów taDszym rozwizaniem jest statyczny rozdziaB zapBonu z cewkami dwubiegunowymi, w których generowane s jednocze[nie dwie iskry w dwóch ró\nych cylindrach. W jednym z cylindrów iskra jest wykorzystywana do zapBonu w suwie spr\ania a w drugim jest tracona, poniewa\ wypada w suwie wylotu (rys.31).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 33 Rys. 31. Statyczny rozdziaB wysokiego napicia z dwubiegunowymi cewkami zapBonowymi [1, s. 216]. WspóBczesne ukBady zapBonowe maja du\ moc, dlatego stwarzaj zagro\enie \ycia po dotkniciu elementów znajdujcych si pod napiciem i to zarówno w obwodzie pierwotnym jak i wtórnym. Przed rozpoczciem wszelkich czynno[ci obsBugowych i naprawczych w ukBadzie zapBonowym nale\y bezwzgldnie wyBczy zapBon albo odBczy zasilanie. 4.3.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie zagro\enia wystpuj podczas obsBugi i naprawy ukBadu zapBonowego? 2. Jakie zadania speBnia ukBad zapBonowy? 3. Co to jest kt wyprzedzenia zapBonu? 4. Z jakich elementów skBada si klasyczny ukBad zapBonowy? 5. Czym ró\ni si elektroniczne ukBady zapBonowe od klasycznych? 6. Do czego sBu\y lampa stroboskopowa? 7. Jakie rodzaje cewek zapBonowych stosuje si w ukBadach zapBonowych? 8. Jak dziaBa od[rodkowy regulator wyprzedzenia zapBonu? 9. Jak dziaBa podci[nieniowy regulator wyprzedzenia zapBonu? 4.3.3. wiczenia wiczenie 1 Na podstawie dokumentacji technicznej zidentyfikuj w pojezdzie elementy klasycznego ukBadu zapBonowego. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z opisem ukBadu zapBonowego zawartego w dokumentacji technicznej pojazdu, 2) rozpozna rozmieszczenie poszczególnych elementów ukBadu zapBonowego w pojezdzie, 3) dokona oceny wiczenia wspólnie z nauczycielem,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 34 Wyposa\enie stanowiska pracy:  badany pojazd,  dokumentacja techniczna pojazdu,  tekst przewodni. wiczenie 2 Na podstawie ogldzin i odpowiednich pomiarów oceD stan techniczny ukBadu zapBonowego. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) wyBczy zapBon albo odBczy zasilanie, 2) dokona ogldzin elementów ukBadu zapBonowego zwracajc uwag na uszkodzenia mechaniczne (pknicia, otarcia), 3) sprawdzi czy zaciski i poBczenia nie s obluzowane, skorodowane lub zawilgocone, 4) sprawdzi czy styki rozdzielacza zapBonu nie s wypalone, 5) zmierzy rezystancj poszczególnych elementów ukBadu zapBonowego i porówna z danymi producenta. Uwaga: nie badamy rezystancji czujnika Halla poniewa\ mo\e to doprowadzi do jego zniszczenia, 6) przedstawi wyniki wiczenia nauczycielowi. Wyposa\enie stanowiska pracy:  pojazd przeznaczony do badania,  dokumentacja techniczna pojazdu,  miernik uniwersalny,  tekst przewodni. wiczenie 3 Dokonaj regulacji kta wyprzedzenia zapBonu za pomoc lampy stroboskopowej. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z instrukcj obsBugi lampy stroboskopowej, 2) zapozna si z dokumentacja techniczn pojazdu, 3) podBczy lamp zgodnie z instrukcja obsBugi, 4) wyregulowa kt wyprzedzenia zapBonu zgodnie z wytycznymi dokumentacji technicznej. Wyposa\enie stanowiska pracy:  dokumentacja techniczna badanego pojazdu,  zestaw narzdzi,  lampa stroboskopowa,  tekst przewodni.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 35 4.3.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) sklasyfikowa ukBady zapBonowe? 2) rozpozna elementy klasycznego ukBadu zapBonowego? 3) rozpozna elementy elektronicznego ukBadu zapBonowego? 4) wyregulowa kt wyprzedzenia zapBonu? 5) oceni stan techniczny ukBadu zapBonowego na podstawie ogldzin i pomiarów? 6) wyja[ni zasad dziaBania czujnika indukcyjnego i Halla? 7) okre[li jakie sygnaBy s wykorzystywane w elektronicznych ukBadach zapBonowych do wyznaczania kta wyprzedzenia zapBonu? 8) wyja[ni co to s cewki dwubiegunowe?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 36 4.4. O[wietlenie, urzdzenia kontrolno-sygnalizacyjne i wyposa\enie dodatkowe pojazdów samochodowych 4.4.1.MateriaB nauczania W wyposa\eniu elektrycznym wspóBczesnych pojazdów samochodowych znajduje si wiele ró\nego typu odbiorników elektrycznych (cz[ z nich zostaBa omówiona w poprzednich rozdziaBach). W[ród odbiorników mo\na wyró\ni: silniki elektryczne, urzdzenia grzewcze, o[wietlenie, ró\nego typu elektrozawory. Odbiornikami s równie\ czujniki, których zadaniem jest co prawda wysyBanie sygnaBów do urzdzenia sterujcego, ale w wikszo[ci wymagaj one zasilania. Zasilania wymagaj te\ elektroniczne jednostki sterujce. Wszystkie odbiorniki prdu samochodowej instalacji elektrycznej s Bczone równolegle. Je[li odznaczaj si one okre[lon biegunowo[ci, ich bieguny ujemne Bczone s z  mas , a dodatnie z indywidualnym przewodem zasilajcym. GBówny przewód zasilajcy odbiorniki rozgaBzia si przed skrzynk bezpieczników na dwa rodzaje obwodów zbiorczych: - do odbiorników zasilanych bezpo[rednio (np. wentylator chBodnicy, o[wietlenie wntrza, radio, [wiatBa postojowe, instalacja alarmowa itp.), - do odbiorników wBczanych wyBcznikiem zapBonu (zasilanie cewki zapBonowej, systemów sterujcych i wspomagajcych, przyrzdów kontrolno-sygnalizacyjnych, elektrycznej pompy paliwa, wycieraczek, spryskiwaczy itp.). W obydwu rodzajach obwodów poszczególne grupy odbiorników zabezpieczane s najcz[ciej bezpiecznikami topikowymi wBczanymi szeregowo w obwód elektryczny. Ich zadaniem jest przerwanie obwodu w przypadku nadmiernego wzrostu nat\enia prdu w obwodzie. Pobór prdu przez odbiorniki zale\y od ich mocy, która mo\e wynosi od kilku wat do kilku tysicy (rozruszniki). O[wietlenie Zgodnie z prawem o ruchu drogowym pojazdy powinny by wyposa\one w nastpujce [wiatBa zewntrzne: - o[wietleniowe (drogowe, mijania), - sygnaBowe (pozycyjne, hamowania, kierunku jazdy, awaryjne), - rozpoznawcze (tablicy rejestracyjnej, pojazdów specjalnych). Ponadto pojazd mo\e by wyposa\ony w [wiatBa zewntrzne dodatkowe (np. przeciwmgBowe, obrysowe, cofania) oraz w [wiatBa o[wietlenia wewntrznego. W zale\no[ci od rodzaju [wiateB zródBem promieniowania [wietlnego mog by: \arówki jedno lub dwuwBóknowe zwykle, \arówki halogenowe jedno lub dwuwBóknowe oraz \arówki gazowe (o[wietlenie ksenonowe). Najsilniejsze [wiatBo daj lampy ksenonowe. S to lampy, w których wBókno \arowe stosowane w lampach halogenowych zastpione jest Bukiem [wietlnym. ZapBon i utrzymanie Buku [wietlnego nastpuje pomidzy dwoma precyzyjnie ustawionymi elektrodami. Proces ten wymaga zastosowania skomplikowanej elektroniki sterujcej i wysokiego napicia dla podtrzymania Buku. Wicej informacji na temat o[wietlenia uzyskasz podczas omawiania jednostki moduBowej  Kontrola i ocena prawidBowo[ci dziaBania [wiateB i sygnalizacji [wietlnej . Urzdzenia kontrolne sBu\ do informowania kierowcy samochodu o stanie dziaBania niektórych zespoBów (mechanizmów). Mo\na je podzieli na: przyrzdy pomiarowe i sygnalizacyjne.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 37 Przyrzdy pomiarowe s to przyrzdy wskazówkowe i liczce, które sBu\ do pomiarów ilo[ciowych. Do tej grupy nale\: termometry, ci[nieniomierze, paliwomierze, amperomierze, szybko[ciomierze, tachometry, taksometry. Przyrzdy kontrolne s budowane jako dzwikowe lub [wietlne i sBu\ do sygnalizowania kierowcy stanu dziaBania kontrolowanego zespoBu. Ze wzgldu na przeznaczenie urzdzenia kontrolne dzieli si na przyrzdy do: - kontroli pracy obwodów wyposa\enia elektrycznego (np. lampka kontrolna alternatora, lampki kontrolne kierunkowskazów, lampka kontrolna wBczenia [wiateB drogowych), - kontroli pracy silnika (np. ci[nienie oleju, temperatura silnika, poziom paliwa, lampki stanów awaryjnych), - pomiaru prdko[ci ruchu pojazdów i dBugo[ci drogi przebytej przez pojazd (np. prdko[ciomierze, obrotomierze). Oprócz wy\ej wymienionych urzdzeD kontrolnych wspóBczesne pojazdy posiadaj wiele dodatkowych urzdzeD kontrolno-sygnalizacyjnych jak np. czujniki ci[nienia w ogumieniu, wskazniki zapicia pasów bezpieczeDstwo, zamknicia drzwi, wskaznik ABS, wskaznik zu\ycia si okBadzin ciernych w klockach hamulcowych itp. Kontrol prdko[ci i dBugo[ci przebytej drogi przeprowadza si za pomoc prdko[ciomierza i licznika przebytej drogi, przy czym informacja jest pobierana ze specjalnego wyj[cia skrzyni biegów za pomoc gitkiego waBka (to rozwizanie spotyka si jeszcze w starszych pojazdach), lub jest przekazywana przez prdnic tachometryczn jako sygnaB elektryczny do prdko[ciomierza i licznika kilometrów. W pojazdach wyposa\onych w ABS do okre[lenia prdko[ci pojazdu wykorzystuje si czujniki znajdujce si przy koBach pojazdu. Prdko[ obrotow silnika okre[la si za pomoc ukBadów elektronicznych, wykorzystujc zale\no[ czstotliwo[ci impulsów wytwarzanych w obwodzie pierwotnym ukBadu zapBonowego lub pojazdach nowszych wykorzystuje si sygnaB z czujnika prdko[ci waBu korbowego. Pomiar temperatury cieczy chBodzcej silników odbywa si za pomoc czujników NCT umieszczonych w cieczy chBodzcej silnika. W starszych pojazdach wykorzystywano do tego celu czujniki dziaBajce w oparciu o odksztaBcanie si bimetalowej pBytki. Schemat do kontroli temperatury silnika z wykorzystaniem termistora przedstawiono na rysunku 32. Rys. 32. Schemat do kontroli temperatury silnika: 1, 2, 3) cewki wskaznika, 4) organ ruchomy ze wskazówk, 5) czujnik termistorowy [5, s. 176].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 38 Kolejnym parametrem, który nale\y kontrolowa podczas pracy silnika jest ci[nienie oleju. Ci[nienie mo\na mierzy wskaznikiem ci[nienia bdz jedynie sygnalizowa przekroczenie warto[ci dopuszczalnej. Obecnie do tego celu wykorzystuje si nowe generacje czujników krzemowych (rys. 33). Ich zalet s niewielkie wymiary oraz mo\liwo[ zintegrowania w jednym chipie mechanicznych i elektronicznych funkcji czujników. Na rysunku 34 przedstawiono ukBad do kontroli ci[nienia oleju w silniku. Rys. 33. Schemat ukladu do kontroli ci[nienia oleju w silniku: 1) membrana czujnika, 2) spr\yna czujnika, 3) styk ruchomy, 4) styk nieruchomy, 5) lampka kontrolna [5, s. 178]. Rys. 34. Miniaturowy czujnik ci[nienia (porównanie wielko[ci z zapaBk) [2, s. 198]. Poziomy pBynów eksploatacyjnych we wspóBczesnych pojazdach s mierzone za pomoc przekazników kontaktronowych. Zasad dziaBania wskaznika kontaktronowego poziomu pBynu przedstawia rysunek 35. Rys. 35. Schemat nadzorowania poziomu pBynu w zbiorniku [1, s. 80].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 39 Wyposa\enie dodatkowe pojazdów Wyposa\enie wspóBczesnych pojazdów jest coraz bogatsze. Urzdzenia, które w poprzednim okresie byBy uwa\ane za dodatkowe dzisiaj s czsto standardowym wyposa\eniem samochodu. UkBady wyposa\enie dodatkowego mo\na podzieli na: poprawiajce bezpieczeDstwo oraz na zwikszajce komfort jazdy. PodziaB taki nie jest [cisBy, bo najcz[ciej poprawa komfortu jazdy wi\e si z lepsz dyspozycj fizyczna i psychiczn kierowcy, czyli w efekcie z bezpieczeDstwem. UkBad przeciwblokujcy ABS Jest to ukBad, który, zabezpiecza pojazd w czasie gwaBtownego hamowania przed zablokowaniem kóB i wpadniciem pojazdu w po[lizg. Urzdzenie musi zapewni skuteczno[ dziaBania we wszystkich warunkach drogowych. DziaBanie ukBadu polega na cigBej kontroli prdko[ci obrotowej kóB. Zbyt du\y spadek prdko[ci w okre[lonym czasie jest rozpoznawany jako niebezpieczeDstwo zablokowania koBa. UkBad za pomoc fazy utrzymywania ci[nienia, zmniejszania ci[nienia i wzrostu ci[nienia utrzymuje siB hamowania koBa na poziomie zapewniajcym maksymalne hamowanie, lecz bez mo\liwo[ci wystpienia po[lizgu. Warto[ ci[nienia w obwodach hydraulicznych poszczególnych kóB jest regulowana za pomoc elektrozaworów hydraulicznych. W zale\no[ci od nawierzchni mo\e nastpi od 4 do 10 cykli regulacji w cigu sekundy. Producenci stosuj trzy podstawowe rozwizania konstrukcji ABS: - regulowane jest jednocze[nie jedno koBo przednie i znajdujce si po przektnej pojazdu koBo tylne, - koBa przednie s regulowane pojedynczo, a koBa tylne wspólnie. Jest to tak zwana regulacja select-low, to znaczy regulacja dotyczy zawsze tego koBa, które jest najbli\sze stanu zablokowania. Takie rozwizanie jest stosowane najcz[ciej, - regulowane jest ci[nienie hamowania ka\dego koBa osobno. Takie rozwizanie jest optymalne lecz najdro\sze. Na rysunku 36 przedstawiono samochód z ukBadem ABS. Rys. 36. Samochód osobowy z systemem ABS: 1) czujnik prdko[ci obrotowej koBa, 2) hamulec koBa, 3) zespóB pompy hamulcowej i modulatora, 4) urzdzenie sterujce, 5) lampka kontrolna [1, s. 292]. UkBad przeciwpo[lizgowy ASR Jest to ukBad, który uniemo\liwia [lizganie si kóB podczas przyspieszania. Regulacja po[lizgu kóB napdowych opiera si na czujnikach prdko[ci obrotowej kóB. UkBady ABS i ASR maja wiele wspólnych elementów i podzespoBów. Tworz one jedn caBo[ i dziaBaj pod nadzorem jednego urzdzenia sterujcego. Z punktu widzenia sposobu reakcji urzdzenia sterujcego ASR istniej trzy sposoby przeciwdziaBania po[lizgowi kóB napdowych: - wykorzystanie hamulców, - odBczenie zapBonu i wtrysku paliwa, - zamknicie przepustnicy (EMS).  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 40 Na rysunku 37 przedstawiono schemat regulacji ASR z udziaBem przepustnicy i hamulców. Rys. 37. Regulacja ASR: 1) czujnik prdko[ci obrotowej koBa, 2) zespóB hydrauliczny (modulator ABS), 3) zespóB hydrauliczny ASR, 4) urzdzenie sterujce ABS/ASR, 5) urzdzenie sterujce EMS, 6) przepustnica [1, s. 306]. UkBad stabilizacji toru jazdy (ESP) Zapewnia on bezpieczn jazd w krytycznych sytuacjach niezale\nie od tego czy jest wci[nity pedaB przyspieszenia lub hamulca. DziaBanie ukBadu polega na indywidualnym hamowaniu kóB i ingerencji w sterowanie silnika. Oprócz wykorzystywania funkcji ABS i ASR ukBad stabilizacji toru jazdy dodatkowo stabilizuje pojazd w ruchu obrotowym wokóB osi pionowej. Na rysunku 38 przedstawiono elementy ukBadu ESP (niemieckie oznaczenie ASMS). Rys. 38. Elementy ukBadu ESP [1, s. 317]. UkBady bezpieczeDstwa biernego Do ukBadów tego typu nale\: - poduszki gazowe  kierowcy, pasa\era, poduszki boczne, kurtyny gazowe. Poduszki napeBniaj si gazem wytworzonym w wytwornicy lub zgromadzonym w zbiorniku ci[nieniowym. Czas napeBnienia poduszki zale\y od jej rodzaju i wielko[ci i wynosi okoBo 20 30 ms. NapeBnienie poduszki gazem jest inicjowane przez czujniki przyspieszenia. Je\eli w wyniku zderzenia dojdzie do przekroczenia progu opóznienia pojazdu to urzdzenie sterujce wysyBa prd zapBonu, który pBynie przewodem do wytwornicy gazu i detonatora. Po napeBnieniu poduszki gaz zaczyna ulatnia si przez szczeliny i po czasie ok. 100 do 120 ms poduszka jest ju\ opró\niona,  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 41 - napinacze pasów bezpieczeDstwa (pirotechniczne lub spr\ynowe) ich dziaBanie wyprzedza dziaBanie poduszek gazowych i polega na nacigniciu (skróceniu o okoBo 5 cm) pasów podczas gwaBtownej zmiany opóznienia samochodu w przypadku kolizji z przeszkod. W zale\no[ci od przebiegu kolizji moduB elektroniczny decyduje o tym czy uruchomi tylko napinacze pasów czy te\ w nastpnej kolejno[ci poduszki gazowe. Zarówno w ukBadzie poduszek gazowych jak i napinaczy pasów bezpieczeDstwa wystpuj elementy pirotechniczne. Dlatego obchodzenie si z nimi, przewo\enie i skBadowanie podlega odpowiednim przepisom prawa o materiaBach wybuchowych. Podczas napraw i prac zwizanych z tymi ukBadami nale\y zachowa szczególn ostro\no[ pamitajc o tym, i\ bBd ludzki mo\e doprowadzi do ci\kich obra\eD ciaBa lub nawet [mierci. Na rysunku 39 przedstawiono elementy skBadowe zespoBu poduszki gazowej a na rysunku nr 40 pirotechniczny, automatyczny napinacz pasa z blokad. Rys. 39. Elementy skBadowe zespoBu poduszki gazowej: 1) napeBniany gazem worek poduszki, 2) wytwornica gazu z zapalnikiem pirotechnicznym, 3) urzadzenie sterujce, 4) przednie czujniki, 5) przewód spiralny (spr\yna) [1, s. 341]. Rys. 40. Pirotechniczny, automatyczny napinacz pasów: 1) automatyczny zwijacz pasa bezpieczeDstwa, 2) linka stalowa, 3) cylinder z tBokiem, 4) generator gazu [1, s. 356].  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 42 UkBady zwikszajce komfort jazdy Nale\ do nich: - ukBad ogrzewania i klimatyzacji, - elektroniczne sterowanie skrzynki przekBadniowej, - elektroniczne sterowanie sprzgBa, - regulacja prdko[ci jazdy (tempomat), - elektroniczny pomiar odlegBo[ci (asystent parkowania), - centralny zamek, - elektryczne sterowanie szyb, - elektryczne sterowanie lusterek zewntrznych, - elektryczna regulacja ustawienia fotela, - elektryczne wspomaganie ukBadu kierowniczego. W pojazdach samochodowych stosuje si te\ ogrzewanie szyby tylnej i przedniej, ogrzewanie lusterek, podgrzewanie foteli i wiele innych udogodnieD. 4.4.2. Pytania sprawdzajce Odpowiadajc na pytania, sprawdzisz, czy jeste[ przygotowany do wiczeD. 1. Jakie rodzaje \arówek stosuje si w o[wietleniu pojazdu? 2. Jak oblicza si moc prdu staBego? 3. Co to jest pojemno[ akumulatora? 4. Gdzie maja zastosowanie rezystory NTC i PTC? 5. Do czego sBu\y ukBad ABS? 6. Do czego sBu\y ukBad ASR? 7. Jakie stosuje si ukBady w celu poprawienia bezpieczeDstwa biernego? 8. Za pomoc, jakich ukBadów mo\na podnie[ komfort jazdy? 4.4.3. wiczenia wiczenie 1 Kierowca po zakoDczeniu jazdy przez nieuwag zostawiB w pojezdzie wBczone [wiatBa mijania. Oblicz, jaki prd jest pobierany z akumulatora przez \arówki o[wietlenia. Po jakim czasie akumulator ulegnie rozBadowaniu? Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) powtórzy wiadomo[ci dotyczce parametrów prdu staBego, 2) ustali na podstawie dokumentacji technicznej pojazdu jaka moc bdzie pobierana przez \arówki o[wietlenia, 3) obliczy prd pobierany z akumulatora, 4) znalez warto[ pojemno[ci akumulatora stosowanego w pojezdzie, 5) obliczy czas wyBadowania akumulatora, 6) przedstawi wyniki wiczenia, 7) dokona oceny wiczenia wspólnie z nauczycielem. Wyposa\enie stanowiska pracy:  dokumentacja pojazdu.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 43 wiczenie 2 Zmierz rezystancj ogrzewanej tylnej szyby pojazdu samochodowego zimnej a nastpnie po nagrzaniu. Porównaj wyniki. Jakiego typu elementem jest materiaB oporowy tylnej szyby? Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) przypomnie sobie zasady posBugiwania si miernikiem uniwersalnym, 2) zmierzy rezystancj zimnej szyby, 3) zmierzy rezystancj szyby po nagrzaniu, 4) zanotowa w zeszycie przedmiotowym wyniki pomiarów, 5) zinterpretowa wyniki wiczenia, 6) przedstawi wyniki wiczenia nauczycielowi i grupie. Wyposa\enie stanowiska pracy:  miernik uniwersalny,  pojazd z ogrzewan tylna szyb. wiczenie 3 Na podstawie dokumentacji technicznej przykBadowego pojazdu samochodowego okre[l, jakie ukBady poprawiajce bezpieczeDstwo i komfort jazdy zostaBy w nim zastosowane. Sposób wykonania wiczenia Aby wykona wiczenie, powiniene[: 1) zapozna si z dokumentacja techniczn pojazdu, 2) okre[li jakie zastosowano w nim ukBady poprawiajce bezpieczeDstwo, 3) okre[li jakie zastosowano w nim ukBady poprawiajce komfort jazdy, 3) przedstawi wyniki wiczenia, 4) wspólnie z nauczycielem dokona oceny wiczenia. Wyposa\enie stanowiska pracy:  dokumentacja techniczna pojazdu. 4.4.4. Sprawdzian postpów Czy potrafisz: Tak Nie 1) scharakteryzowa urzdzenia kontrolno-sygnalizacyjne stosowane w pojazdach samochodowych? 2) rozró\ni typy i rodzaje odbiorników elektrycznych w pojazdach samochodowych? 3) scharakteryzowa rodzaje o[wietlenia pojazdów samochodowych? 4) oblicza moc i energi zu\ywan przez odbiorniki elektryczne? 5) dokona pomiaru rezystancji elementów elektrycznych pojazdu samochodowego? 6) wymieni urzdzenia poprawiajce bezpieczeDstwo w pojazdach samochodowych? 7) wymieni urzdzenia poprawiajce komfort jazdy? 8) scharakteryzowa dziaBanie ukBadu ABS? 9) scharakteryzowa dziaBanie ukBadu ASR?  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 44 5. SPRAWDZIAN OSIGNI INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj uwa\nie instrukcj. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart odpowiedzi. 3. Zapoznaj si z zestawem zadaD testowych. 4. Test zawiera 20 zadaD wielokrotnego wyboru o ró\nym stopniu trudno[ci. Tylko jedna odpowiedz jest prawidBowa. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi. PrawidBow odpowiedz zaznacz X (w przypadku pomyBki nale\y bBdn odpowiedz zaznaczy kóBkiem, a nastpnie ponownie zakre[li odpowiedz prawidBow). 6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bdziesz miaB satysfakcj z wykonanego zadania. 7. Kiedy udzielenie odpowiedzi bdzie Ci sprawiaBo trudno[, wtedy odBó\ jego rozwizanie na pózniej i wró do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudno[ci mog przysporzy Ci zadania: 16 20, gdy\ s one na poziomie trudniejszym ni\ pozostaBe. Przeznacz na ich rozwizanie wicej czasu. 8. Na rozwizanie testu masz 45 minut. Powodzenia ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1. Bieguny magnetyczne N i S magnesu staBego a) mo\na rozdzieli przez przecicie magnesu. b) mo\na rozdzieli przez odpowiednie przemagnesowanie. c) s nierozdzielne i zawsze wystpuj parami. d) mo\na oddzieli od siebie przepuszczajc przez magnes prd elektryczny. 2. Do ciaB ferromagnetycznych zaliczamy a) wod. b) aluminium. c) \elazo. d) cynk. 3. Na zjawisku indukcji magnetycznej opiera si dziaBanie a) prdnicy. b) kondensatora. c) rezystora . d) tranzystora. 4. Jako rozrusznik w pojazdach samochodowych jest u\ywany silnik a) szeregowy. b) bocznikowy. c) krokowy. d) indukcyjny.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 45 5. Ogniwa w akumulatorach a) poBczone s ze sob równolegle. b) poBczone s ze sob szeregowo. c) s Bczone naprzemiennie szeregowo i równolegle. d) nie s ze sob poBczone. 6. W typowych akumulatorach pojazdów samochodowych elektrolitem jest a) st\ony kwas siarkowy. b) roztwór wodny kwasu siarkowego. c) roztwór wodny kwasu solnego. d) roztwór wodny kwasu solnego i siarkowego. 7. Regulacja napicia alternatora polega na a) wyBczeniu diod póBprzewodnikowych przy wy\szych prdko[ciach obrotowych silnika. b) zmianie nat\enia prdu wzbudzenia. c) zmianie oporu uzwojenia twornika. d) odBczenia szczotek od pier[cieni [lizgowych przy zbyt du\ym napiciu. 8. Obci\enie silnika jest mierzone przez czujnik a) podci[nienia. b) prdko[ci obrotowej waBu korbowego. c) prdko[ci waBka rozrzdu. d) ci[nienia oleju. 9. W celu zabezpieczenia obwodów elektrycznych przed przeci\eniami w pojazdach samochodowych stosuje si a) bezpieczniki topikowe wBczone w ukBad szeregowo. b) bezpieczniki topikowe wBczone w ukBad równolegle. c) przekazniki wBczone w ukBad szeregowo. d) kontaktrony wBczone w ukBad równolegle. 10. UkBad ABS zapobiega a) po[lizgowi podczas gwaBtownego ruszania pojazdu. b) obracaniu si pojazdu wokóB wBasnej osi. c) blokowaniu kóB pojazdu podczas gwaBtownego hamowania. d) koBysaniu pojazdu podczas gwaBtownych skrtów. 11. Do obwodu pierwotnego w klasycznym ukBadzie zapBonowym nie nale\y a) kondensator. b) uzwojenie pierwotne cewki. c) przerywacz. d) rozdzielacz zapBonu. 12. Lampa stroboskopowa sBu\y do a) pomiaru napicia w obwodzie wtórnym cewki zapBonowej. b) o[wietlenia wntrza pojazdu. c) regulacji kta wyprzedzenia zapBonu. d) sprawdzenia dziaBania [wiec zapBonowych  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 46 13. Czujnik Halla stosuje si do a) okre[lenia temperatury silnika. b) pomiaru ci[nienia oleju. c) sterowania ukBadem zapBonowym d) wykrywania spalania stukowego. 14. Kt wyprzedzenia zapBonu wynosi okoBo a) 8°. b) 20°. c) 30°. d) 90°. 15. Tempomat jest urzdzeniem sBu\cym do a) pomiaru odlegBo[ci od przeszkody podczas parkowania. b) regulacji prdko[ci jazdy. c) wspomagania ukBadu kierowniczego. d) sterowania automatycznych skrzynek biegów. 16. Wska\ zdanie prawdziwe a) w przewodniku, przez który pBynie prd elektryczny linie pola magnetycznego przybieraj ksztaBt okrgów prostopadBych do przewodu a ich zwrot okre[la reguBa [ruby prawoskrtnej. b) w przewodniku, przez który pBynie prd elektryczny linie pola magnetycznego przybieraj ksztaBt paraboli a ich zwrot okre[la reguBa [ruby prawoskrtnej. c) w przewodniku, przez który pBynie prd elektryczny linie pola magnetycznego przybieraj ksztaBt okrgów prostopadBych do przewodu a ich zwrot okre[la reguBa [ruby lewoskrtnej. d) w przewodniku, przez który pBynie prd elektryczny linie pola magnetycznego przybieraj ksztaBt Buków prostopadBych do przewodu a ich zwrot okre[la reguBa [ruby lewoskrtnej. 17. Regulacja prdko[ci obrotowej w silnikach indukcyjnych odbywa si przez zmian a) napicia zasilajcego. b) czstotliwo[ci prdu zasilajcego. c) nat\enia prdu zasilajacego. d) oporno[ci uzwojenia stojana. 18. Przedstawiony na rysunku symbol oznacza a) transformator. b) przekaznik. c) cewk zapBonow. d) magnes trwaBy.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 47 19. Przedstawiony na rysunku schemat przedstawia a) prdnic samowzbudn prdu staBego. b) alternator samowzbudny. c) alternator obcowzbudny. d) prdnic obcowzbudn prdu staBego. 20. Je\eli prd pByncy przez odbiornik prdu staBego wynosi 10 A a napicie 12 V to moc elektryczna odbiornika wynosi a) 1,2 W. b) 120 W. c) 22 W. d) 8,4 W.  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 48 KARTA ODPOWIEDZI Imi i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. Stosowanie maszyn i urzdzeD elektrycznych Zakre[l poprawn odpowiedz Nr Odpowiedz Punkty zadania 1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d Razem:  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 49 6. LITERATURA 1. Herner A., Riehl H.: Elektrotechnika i elektronika w pojazdach samochodowych. Wydawnictwo Komunikacji i Aczno[ci, Warszawa 2004 2. KozBowski M. (red.): Mechanik pojazdów samochodowych. Budowa i eksploatacja pojazdów cz. II. DziaBanie zespoBów i podzespoBów. Vogel Publishing, WrocBaw 2001 3. Kurdziel R.: Elektrotechnika dla ZSZ cz. I i II. WSiP, Warszawa 1995 4. Nowicki J.: Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla ZSZ. WSiP, Warszawa 1999 5. OcioszyDski J.: Elektrotechnika i elektronika pojazdów samochodowych. Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1996 6. Orlik W.: Egzamin kwalifikacyjny elektryka. Wydawnictwo  KaBe S.C. Krosno 1999 7. Sokolik J.: Elektrotechnika samochodowa. WSiP, Warszawa 1995 8. Stein Z.: Maszyny elektryczne dla zasadniczej szkoBy. WSiP, Warszawa 1995 9. Tokarz K. (red): Mechanik pojazdów samochodowych. Techniczne podstawy zawodu cz. II. Mechanika praktyczna i elektrotechnika. Vogel Publishing, WrocBaw 1998 10. www.elektroda.pl  Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego 50

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Rozpoznawanie podzespołów stosowanych w maszynach i urządzeniach elektrycznych
Stosowanie maszyn i urządzeń elektrycznych
Stosowanie maszyn i urządzeń w produkcji mięsa i jego przetworow
Analizowanie działania maszyn i urządzeń elektrycznych
Stosowanie maszyn i urządzeń
Maszyny i urzadzenia elektryczne wprowadzenie
311[15] Z2 06 Użytkowanie sieci i urządzeń elektrycznych w wyrobiskach
Stosowanie maszyn, urządzeń i narzędzi kaletniczych
16 Eksploatowanie maszyn i urządzeń stosowanych w procesach
Stosowanie maszyn, aparatów i urządzeń przemysłu chemicznego
Stosowanie maszyn, aparatów i urządzeń przemysłu chemicznego
Charakteryzowanie maszyn i urządzeń stosowanych w kuśnierstwie
Wykład 06 Maszyny i urządzenia do ochrony i pielęgnacji lasu

więcej podobnych podstron