Электрооборудование автомобилей планы уроков

план урока по теме»Электрооборудование автомобилей»
план-конспект урока на тему

план урока по теме»Электрооборудование автомобилей».

Скачать:

Вложение	Размер
«электрооборудование автомобилей»	36 КБ

Предварительный просмотр:

План открытого урока

МДК 01.01: Электрооборудование автомобилей

Преподаватель: Шандыбин А.А .

Дата проведения : 29 мая 2013г.

Тема: «Система энергообеспечения автомобиля»

Тип занятия: Комбинированный урок.

Метод обучения: Лекционный, с привлечением студентов группы для

разбора отдельных ситуаций в ходе изучения системы энергообеспечения автомобиля

Обучающая: — Дать понятие об общем устройстве системы;

— Рассмотреть устройство отдельных приборов системы;

— Выявить взаимодействие устройств системы во время раб

Развивающая: — Развивать техническое мышление.

— Развивать коммуникативные свойства речи;

— Развивать способности к разрешению профессиональных проблем;

Воспитательная: — Стремиться формировать устойчивый интерес к

— Стремиться воспитать чувство уверенности развивать нравственные качества личности студента.

Задачи и понятия: — Студент должен хорошо знать общее устройство системы энергообеспечения автомобиля и устройство всех приборов входящих в нее.

— Студент должен хорошо представлять причины побудившие конструкторов к созданию тех или иных конструкций приборов системы.

Обеспечивающие: Электротехника, физика, материаловедение.

Обеспечиваемые: Электрооборудование автомобиля.

Оснащение: Раздаточный материал (генераторы, роторы, фазные обмотки, регуляторы напряжения, выпрямительные блоки), проектор, ноутбук, экран, плакаты).

1.Организация начала урока (2мин).

2. Проверка качества усвоения изученного материала (25 мин).

1) Опрос по карточкам безмашинного контроля по теме устройство автомобильных АКБ 4 (чел).

2) Блиц-опрос по видам автомобильных АКБ 3 (чел).

3) Химические процессы в АКБ (ответ у доски).

4) Параметры автомобильных АКБ (ответ у доски).

5) Способы заряда автомобильных АКБ (ответ у доски).

3.Подготовка к основному этапу занятия.

1. Сообщение темы и цели
2. Обеспечение мотивации
3. Обеспечение актуализации

Перечень вопросов нового материала:

1. Назначение и общее устройство системы энергообеспечения автомобиля (метод рассказа с использованием плаката).
2. Устройство генераторов переменного тока (рассказ с использованием проектора).
3. Устройство выпрямительного блока генератора (рассказ с и использованием плаката и выпрямительного блока).
4. Устройство регуляторов напряжения генератора ( рассказ с использованием плаката)
5. Неисправности генераторов и методы устранения (лекционный метод).

1. Изложение нового материала.
2. Первичная проверка усвоения знаний (фронтальный опрос).

1. Какие приборы входят в систему энергообеспечения автомобиля?
2. Назовите узлы и детали генератора переменного тока?
3. Какие виды генераторов вы знаете?
4. В чем преимущество и недостатки бесщеточных генераторов по отношению к генераторам с токосъемными кольцами?
5. По какому принципу работает выпрямительный блок генератора?
6. Для чего предназначен выпрямительный блок генератора?

1. Закрепление нового материала (рассказ у доски)

1. Как работает контактный регулятор напряжения.
2. Принцип работы электронный регулятор напряжения.

1. Подведение итогов (что изучено на сегодняшнем занятии, оценки)
2. Домашнее задание.

(По учебнику Туревский И.С. Электрооборудование автомобилей, стр. 55-60).

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Материал для учащихся профессиональных училищ, обучающихся на профессию «электрогазосварщик». Раскрывается суть явления, его практическое применение. Урок требует технического оснащения кабинета. Для .

План урока по теме «Holidays and Traditions in Great Britain.»ТИП УРОКА: итоговый по теме “ Holidays and Traditions in Great Britain. Неопределенные местоимения some, any, no”Задачи урока:образователь.

Данный материал является наглядным и интерактивным для знакомства с классификацией автомобилей. Презетация состоит из 5 слайдов. На которых представлена классификация автомобилей п.

Отражает взаимосвязь смежных дисциплин.

Показан ход урока, цели и задачи.

Научить учащихся управлению автомобилем при постановке транспортного средства в «бокс» передним и задним ходом из положения с предварительным поворотом направо (налево).

Источник статьи: http://nsportal.ru/npo-spo/transportnye-sredstva/library/2015/10/14/plan-uroka-po-temeelektrooborudovanie-avtomobiley

Учебное пособие по дисциплине «Электрооборудование автомобилей» для студентов, обучающихся по специальности 23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей»

Для дошкольников и учеников 1-11 классов

Рекордно низкий оргвзнос 25 Р.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Кировское областное государственное профессиональное образовательное автономное учреждение «Колледж промышленности и автомобильного сервиса»

для студентов КОГПОАУ «Колледж промышленности и автомобильного сервиса», обучающихся по специальности 23.02.07 «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей»

Тюлькина Л.М. Учебное пособие по дисциплине «Электрооборудование автомобилей» для студентов КОГПОАУ КПиАС, обучающихся по специальности «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта». Киров, КОГПОАУ КПиАС, 2016 г.

Краткая аннотация учебного пособия:

Учебное пособие по дисциплине «Электрооборудование автомобилей» составлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом среднего профессионального образования по специальности «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта».

Учебное пособие включает в себя конспекты лекций, вопросы для самоконтроля, методические рекомендации по выполнению проверки технического состояния узлов генератора, список рекомендуемой литературы. Учебное пособие предназначено для использования обучающимися с целью самостоятельного изучения учебной дисциплины, коррекции знаний, при повторении и подготовке к зачету, а также для определения неисправностей и проверки технического состояния узлов генератора.

Учебное пособие по дисциплине «Электрооборудование автомобилей» составлено в соответствии с учебным планом по специальности «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей», программой дисциплины.

Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения материала студентами очной и заочной формы обучения, подготовки и проведения теоретических и практических занятий по дисциплине со студентами профессиональных образовательных организаций.

В данном учебном пособии в сжатой и конкретной форме даются основные сведения по устройству и принципу работы автомобильных генераторов, а также практические рекомендации по выявлению и устранению неисправностей и проверке технического состояния узлов генераторов.

Учебное пособие содержит : краткие конспекты лекций, вопросы для самоконтроля, привязанные к каждой главе, словарь основных понятий и терминов, список рекомендуемой литературы.

Учебное пособие способствует закреплению теоретических знаний и приобретению практического опыта по разборке, дефектации узлов генератора, его сборке.

Учебное пособие можно использовать при планировании занятий по подгруппам с использованием индивидуальной и групповой форм организации деятельности обучающихся.

Глава 1.Устройство и принцип работы автомобильного генератора переменного тока

1.Основные требования к автомобильным генераторам.

6.Принцип работы генераторов

1.Основные требования к автомобильным генераторам.

Электрооборудование любого автомобиля включает в себя генератор — основной источник электроэнергии. Вместе с регулятором напряжения он называется генераторной установкой. На современные автомобили устанавливаются генераторы переменного тока. Они в наибольшей степени отвечают предъявляемым требованиям:

1.обеспечивать бесперебойную подачу тока и обладать достаточной мощностью.

2.одновременно снабжать электроэнергией работающих потребителей и заряжать АКБ;

3.обеспечить заданные пределы напряжения в бортовой сети во всем диапазоне электрических нагрузок и частот вращения ротора.

4.иметь достаточную прочность, большой ресурс, небольшие массу и габариты, невысокий уровень шума и радиопомех.

2.Основные понятия.

Отечественные разработчики и производители электрооборудования используют следующие понятия:

Система электроснабжения автомобиля — предназначена для бесперебойного питания электроприборов, включенных в бортовую сеть автомобиля. Состоит из генераторной установки, аккумулятора и устройств, обеспечивающих контроль работоспособности и защиту системы от перегрузок.

Генератор — устройство, преобразующее механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую.

Ротор — стальной вал с расположенными на нем двумя стальными втулками клювообразной формы. Между ними находится обмотка возбуждения, выводы которой соединены с контактными кольцами. Генераторы оборудованы преимущественно цилиндрическими медными контактными кольцами.

Статор — пакет, набранный из стальных листов, имеющий форму трубы. В его пазах расположена трехфазная обмотка.

Регулятор напряжения — устройство, поддерживающее напряжение бортовой сети автомобиля в заданных пределах при изменении электрической нагрузки, частоты вращения ротора генератора и температуры окружающей среды.

Аккумуляторная стартерная батарея — источник постоянного тока, предназначенный для пуска двигателя стартером, накапливает и хранит электрическую энергию для запуска двигателя и питания электроприборов в течение непродолжительного времени (при неработающем двигателе или недостаточной мощности, развиваемой генератором).

Шкив – служит для передачи механической энергии от двигателя к валу генератора посредством ремня.

Щеточный узел – съемная пластмассовая конструкция. В ней установлены подпружиненные щетки, контактирующие с кольцами ротора.

Генератор — основной источник электроэнергии автомобиля. В корпусе располагаются практически все конструктивные элементы агрегата. Он состоит из двух крышек, расположенных по двум сторонам. Одна из них находится возле приводного шкива, а вторая около контактных колец. Две крышки соединены между собой специальными болтами. Как правило, они производятся из алюминия. Он лёгкий и отлично рассеивает тепло. Щеточный узел обеспечивает передачу напряжения к контактным кольцам. Этот элемент включает в себя 2 графитные щётки, пару пружин и щёткодержатели.

Рассмотрим подробно те элементы, которые находятся внутри корпуса.

Эта деталь, по сути, является электромагнитом, имеющим одну обмотку. Она расположена на валу. Подачу тока обеспечивают медные контактные кольца. Они находятся на валу и соединяются с обмоткой специальными щётками.

Ротор с обмоткой возбуждения и полюсной системой, валом и контактными кольцами образуют важнейшую вращающуюся часть генератора, которая является источником переменного магнитного поля.

Рис.2 Ротор генератора: 1-вал ротора; 2-полюса ротора;

3-обмотка возбуждения; 4- контактные кольца.

Полюсная система ротора имеет остаточный магнитный поток, который присутствует даже при отсутствии тока в обмотке возбуждения. Однако его значение невелико и способно обеспечить самовозбуждение генератора только на слишком высоких частотах вращения. Поэтому, для первоначального намагничивания ротора через его обмотку пропускают небольшой ток от аккумуляторной батареи, обычно через лампу контроля работоспособности генератора. Сила этого тока не должна быть слишком большой, чтобы не разряжать аккумуляторную батарею, но и не слишком малой, чтобы генератор мог возбудиться уже на холостых оборотах двигателя. Исходя из этих соображений, мощность контрольной лампы обычно составляет 2…3 Вт. После того, как напряжение на обмотках статора достигает рабочей величины, лампа гаснет, и питание обмотки возбуждения осуществляется от самого генератора. В этом случае генератор работает на самовозбуждении.

Выходное напряжение снимается с обмоток статора . При вращении ротора напротив катушек обмотки статора появляются попеременно «северный» и «южный» полюсы ротора, т. е. направление магнитного потока, пронизывающего катушку статора, меняется, что и вызывает появление в ней переменного напряжения. Частота этого напряжения зависит от частоты вращения ротора генератора и числа его пар полюсов.

Рис.3 Статор генератора: 1. обмотка статора; 2. выводы обмоток;

Обмотка статора трехфазная. Она состоит из трех отдельных обмоток, называемых обмотками фаз или просто фазами, намотанных по определенной технологии на магнитопровод. Напряжение и токи в обмотках смещены друг относительно друга на треть периода, т.е. на 120 электрических градусов, как это показано на рисунке 4.

Осциллограммы фазовых напряжений обмоток

U ₁ , U ₂ , U ₃ – напряжения обмоток;
Т – период сигнала (360 градусов);
F – фаза смещения (120 градусов).

Рис.4 График фазовых напряжений обмоток статора

Фазовые обмотки могут соединяться в «звезду» или «треугольник».

Рис.5 Виды соединения обмоток: 1. «звездой»; 2. «треугольником».

При соединении в «треугольник» ток в каждой из обмоток в 1,7 раза меньше тока, отдаваемого генератором. Это значит, что при том же отдаваемом генератором токе, ток в обмотках при соединении в «треугольник» значительно меньше, чем у «звезды». Поэтому в генераторах большой мощности довольно часто применяют соединение в «треугольник», т. к. при меньших токах обмотки можно наматывать более тонким проводом, что технологичнее. Более тонкий провод можно применять и при соединении типа «звезда». В этом случае обмотку выполняют из двух параллельных обмоток, каждая из которых соединена в «звезду», т. е. получается «двойная звезда».
Для того, чтобы магнитный поток обмотки возбуждения подводился непосредственно к обмотке статора и не рассеивался в пространстве, катушки помещены в пазы стальной конструкции — магнитопровода. Так как переменное магнитное поле наводится не только в катушках, но и в магнитопроводе статора, то это приводит к возникновению паразитных вихревых токов, которые ведут к потере мощности и нагревают статор. Для уменьшения проявления этого эффекта магнитопровод изготавливают из набора стальных пластин (т.е. выполняют шихтованным).

Он представляет собой электронную схему и имеет выход к графитным щёткам. Регулятор напряжения может быть установлен в корпусе генератора или отдельно от него. В первом случае он расположен рядом с графитными щётками, а во втором — щётки прикреплены к специальному щёткодержателю.

Напряжение генератора без регулятора сильно зависит от частоты вращения его ротора, магнитного потока, создаваемого обмоткой возбуждения, а, следовательно, от силы тока в этой обмотке и величины тока, отдаваемого генератором потребителям. Чем больше частота вращения и сила тока возбуждения, тем больше напряжение генератора, чем больше сила тока его нагрузки — тем меньше это напряжение. Функцией регулятора напряжения является стабилизация напряжения при изменении частоты вращения и нагрузки за счет воздействия на ток возбуждения. Ранее применялись вибрационные регуляторы, а затем контактно-транзисторные. Эти два типа регуляторов в настоящее время полностью вытеснены электронными. В современных моделях автомобилей чаще всего используются интегральные регуляторы. Все компоненты таких устройств (за исключением выходного каскада) изготовлены на основе тонкоплёночной микроэлектронной технологии.

Рис.6 Внешний вид электронных регуляторов напряжения

Оформление электронных полупроводниковых регуляторов может быть различным, но принцип работы у всех регуляторов одинаков. Конечно, можно изменять ток в цепи возбуждения введением в эту цепь дополнительного резистора, как это делалось в прежних вибрационных регуляторах напряжения, но этот способ связан с потерей мощности в этом резисторе и в электронных регуляторах не применяется. Электронные регуляторы изменяют ток возбуждения путем включения и отключения обмотки возбуждения от питающей сети, при этом меняется относительная продолжительность времени включения обмотки возбуждения. Если для стабилизации напряжения требуется уменьшить силу тока возбуждения, время включения обмотки возбуждения уменьшается, если нужно увеличить — увеличивается.

Щеточный узел — это пластмассовая конструкция, в которой размещаются щетки т.е. скользящие контакты. В автомобильных генераторах применяются щетки двух типов — меднографитные и электрографитные. Последние имеют повышенное падение напряжения в контакте с кольцом по сравнению с меднографитными, что неблагоприятно сказывается на выходных характеристиках генератора, однако они обеспечивают значительно меньший износ контактных колец. Щетки прижимаются к кольцам усилием пружин. Часто щеткодержатель и регулятор напряжения

образуют неразборный единый узел.
Выпрямительный мост.

Бортовая сеть автомобиля требует подведения к ней постоянного напряжения. Поэтому обмотка статора питает бортовую сеть автомобиля через выпрямитель, встроенный в генератор. Выпрямитель для трехфазной системы содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых соединены с выводом «+» генератора, а другие три с выводом «—» («массой»). Полупроводниковые диоды, находящиеся в открытом состоянии, не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении.

Рис.7 Сборка с выпрямительными диодами: 1. силовые диоды;

2. дополнительные диоды; 3. теплоотвод.

Как было отмечено выше, напряжения на обмотках изменяются по кривым, близким к синусоиде и в одни моменты времени они положительны, в другие отрицательны. Если положительное направление напряжения в фазе принять по стрелке, направленной к нулевой точке обмотки статора, а отрицательное от нее то, например, для момента времени t, когда напряжение второй фазы отсутствует, первой фазы — положительно, а третьей — отрицательно. Направление напряжений фаз соответствует стрелкам, показанным на рисунке 8.

Рис.8 Направление токов в обмотках и выпрямителе генератора.

Ток через обмотки, диоды и нагрузку будет протекать в направлении этих стрелок. Рассмотрев любые другие моменты времени, легко убедиться, что в трехфазной системе напряжения, возникающего в обмотках фаз генератора, диоды силового выпрямителя переходят из открытого состояния в закрытое и обратно таким образом, что ток в нагрузке имеет только одно направление – от вывода «+» генераторной установки к ее выводу «—« («массе»), т. е. в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный) ток.

У значительного количества типов генераторов обмотка возбуждения подключается к собственному выпрямителю, собранному на трех диодах. Такое подключение обмотки возбуждения препятствует протеканию через нее тока разряда аккумуляторной батареи при неработающем двигателе автомобиля. Диоды выпрямителя обмотки возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током эту обмотку. Причем в выпрямитель обмотки возбуждения тоже входят 6 диодов, три из них общие с силовым выпрямителем (отрицательные диоды). Ток возбуждения значительно меньше, чем ток, отдаваемый генератором в нагрузку. Поэтому в качестве диодов обмотки возбуждения применяются малогабаритные слаботочные диоды на ток не более 2 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя допускают протекание токов силой до 25… 35 А).

Чтобы избежать проблем с регулятором, необходимо следить за контрольной лампой. Она располагается на приборной панели автомобиля. Если лампа горит, когда генератор работает, это свидетельствует о неисправности регулятора напряжения или самого агрегата.

4.Крепление автомобильного генератора .

Большинство конструктивных элементов генератора размещено в корпусе. Он представляет собой две крышки – переднюю и заднюю. Передняя расположена со стороны приводного шкива, задняя расположена со стороны контактных колец. Между собой крышки стягиваются болтами. Изготовление крышек практикуется чаще всего из сплава алюминия. Он немагнитный, лёгкий и способен легко рассеивать тепло. На поверхности крышек есть вентиляционные окна, и две либо одна крепёжные лапы. В зависимости от количества лап крепление генератора называется

однолапным или двухлапным.
Генератор автомобиля, как правило, крепится к передней части двигателя с помощью болтов и специальных кронштейнов. На крышках располагаются крепёжные лапы и проушина устройства. Если генератор крепится с помощью двух лап — они находятся на двух крышках двигателя. Если же используется только одна крепёжная лапа — её располагают только на одной крышке (передней). Задняя лапа обычно имеет отверстие, в котором установлена дистанционная втулка. Она устраняет зазор, образующийся между кронштейном двигателя и основанием лапы.

Крепежные лапы и натяжное ухо генератора отливаются заодно с крышками.

Отверстие в натяжном ухе может быть одно, с резьбой или без нее, но встречается и несколько отверстий, чем достигается возможность установки этого генератора на разные марки двигателей. Для этой же цели применяют два натяжных уха на одном генераторе.

Рис.9 Крепление автомобильного генератора

Привод генераторов осуществляется от шкива коленчатого вала ременной передачей. Чем больше диаметр шкива на коленчатом валу и меньше диаметр шкива генератора (отношение диаметров называют передаточным отношением), тем выше обороты генератора, соответственно, он способен отдать потребителям больший ток.
Привод клиновым ремнем не применяется для передаточных отношений больше 1,7-3. Прежде всего это связано с тем, что при малых диаметpax шкивов клиновой ремень усиленно изнашивается.

На всех современных моделях, как правило, привод осуществляется поликлиновым ремнем. Благодаря большей гибкости он позволяет устанавливать на генераторе шкив малого диаметра и, следовательно, получать более высокие передаточные отношения, то есть использовать высокооборотные генераторы. Натяжение поликлинового ремня осуществляется, как правило, натяжными роликами при неподвижном генераторе.

Рис. 10 Привод генератора

6.Принцип работы генератора.

Для того чтобы понять, как работает автомобильный генератор, необходимо разобраться с режимами его функционирования.

Когда в замке зажигания поворачивается ключ, на обмотку возбуждения поступает ток через щёточный узел и контактные кольца. В обмотке наводится магнитное поле. Ротор генератора начинает вращаться с вращением коленчатого вала. Обмотки статора пронизываются магнитным полем ротора. На выводах обмоток статора возникает переменное напряжение. С достижением определённой частоты вращения, обмотка возбуждения запитывается непосредственно от генератора, то есть, генератор переходит в режим самовозбуждения.
Переменное напряжение преобразуется выпрямительным блоком в постоянное. В этом состоянии генератор занимается обеспечением требуемого тока для питания потребителей и зарядки аккумуляторной батареи.
Регулятор напряжения включается в работу при изменении нагрузки и частоты вращения коленчатого вала. Он занимается регулировкой времени включения обмотки возбуждения. Время включения обмотки возбуждения уменьшается при уменьшении внешней нагрузки и возрастании частоты вращения генератора. Время увеличивается при увеличении нагрузки и уменьшении частоты вращения. Когда же потребляемый ток превышает возможности генератора, включается в работу аккумуляторная батарея. На панели приборов имеется контрольная лампа, контролирующая работоспособное состояние генератора.

7. Контрольные вопросы.

1.Назовите основные части генератора и поясните их назначение.

2.Поясните, почему необходимо регулировать напряжение, вырабатываемое генератором?

3.Как устроен диодный мост и каким образом он обеспечивает постоянный ток в нагрузке?

4.Поясните принцип работы генератора на малых, средних и больших оборотах коленчатого вала двигателя.

5.В чем выражается действие вихревых токов, и какие конструктивные особенности позволяют снизить их влияние?

Глава 2.Характеристики генераторных установок. Электрические схемы.

1.Характеристики генераторных установок.

2.Таблица параметров генераторов.

3.Электрические схемы генераторных установок.

Источник статьи: http://infourok.ru/uchebnoe-posobie-po-discipline-elektrooborudovanie-avtomobilej-dlya-studentov-obuchayushihsya-po-specialnosti-23-02-07-tehniches-4442451.html