«Назначение, устройство и принцип работы стартер-генератора»

ГАПОУ РС(Я)

« Южно-Якутский технологический колледж»

Методическая разработка урока

ПМ.01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

по МДК 01.02. Устройство, техническое обслуживание и

ремонт автомобилей.

Тема урока: «Стартер-генератор».

Разработал: М.В.Игнатенко

Преподаватель МДК01.02.

Устройство, техническое обслуживание и ремонт

автомобилей.

Нерюнгри

Пояснительная записка.

В основе данной методической разработки урок по МДК 01.02 по теме «Стартер-генератор». При выборе темы учитывалась ее важность для профессионального становления обучающихся, актуальность темы, воспитательный аспект.

Изучаемая на уроке тема имеет важное значение.

Знать нужно не только как выглядит «Стартер-генератор», но и уметь обслуживать, ремонтировать и устранять неисправности. Тема включает большой по объему, принципиально важный материал для будущих специалистов, имеет большое практическое значение. Основной метод при объяснении новой темы лекция с обеспечением обратной связи с обучающимися. Это достигается при помощи постановки проблемных вопросов по ходу лекции, сравнительного анализа схем в учебнике и формулировки выводов, сделанных самими обучающимися. Обучающей целью урока является формирование знаний, способствующих освоению профессиональных компетенций, а также развитие общих компетенций. На уроке предлагается самостоятельная работа в микро группах по анализу и систематизации материала в опорные конспекты. Обучающиеся учатся формулировать вопросы и находить решение, используя материал учебника. Для лучшего усвоения информации используется видеофильм по теме, натуральные и плоскостные наглядные пособия. На уроке осуществляется сотрудничество преподавателя и обучающихся друг с другом. Помощниками выступают «консультанты» и «эксперты» из числа обучающихся. Отведено время для рефлексивной деятельности обучающихся: анализа результатов урока, личного участия в его работе. Методы, использованные на данном уроке, помогают достичь целей урока, добиться положительного результата.

Применяемые технологии:

- проблемное обучение;

- информационно-коммуникационные технологии.

Цели:

- Ознакомить обучающихся с общим устройством системы охлаждения;

- Формировать у обучающихся рациональные приемы и способы мышления, развитие познавательной активности, внимания, памяти, речи, культуры учебного труда;

- Воспитывать у обучающихся уважения к труду, высокие нравственные качества.

Тип урока: формирование новых знаний

Методы: Беседа, компьютерное тестирование, демонстрация видеофильма, макетов.

Материально-техническое оснащение: Интерактивная доска, набор пультов для тестирования, стенды .

Межпредметные связи: Техническое обслуживание современного автомобиля.

 План урока

1. Организационный момент.

Проверка отсутствующих, готовности к уроку, психологический настрой, сообщение общего плана урока

2. Актуализация опорных знаний, восстановление необходимых для восприятия нового материала познавательных навыков и умений

Компьютерное тестирование с помощью индивидуальных пультов.

Предлагаются 10 вопросов по пройденной теме и варианты ответов, необходимо выбрать 1 правильный вариант. Время – 10 минут.

Критерии оценок следующие: 90-100% - отлично, 80-89% - хорошо, 70-79 % - удовлетворительно.

Вывод, оценки. Переход.

3 .Сообщение темы, целей и плана урока.

Целью нашего урока является ознакомление с устройством системы стартер-генератора.

Общий план урока таков:

1. Назначение стартер-генератора.

2. Устройство стартер-генератора.

3. Принцип действия стартер-генератора.

4. Формирование новых знаний.

а) Вступительная беседа о стартер-генератора.

б) Беседа об устройстве стартер-генератора, демонстрация  макетов.

в) Показ принципа действия стартер-генератора с использованием динамической схемы на интерактивной доске.

г) Демонстрация видеофильма «стартер-генератора»

Стартер-генератор представляет собой электрическую машину, установленную между ДВС и КПП. Стартер закрепляется на блоке цилиндров, а ротор на коленчатом валу, вместо штатного маховика. Сегодня существует 3 типа совмещенных стартеров-генераторов (СГ):

1.асинхронный с короткозамкнутым ротором .

2. синхронный с постоянными магнитами.

3. вентильная индукторно-реактивная машина (ВИРМ).

Электрические машины для ИСГ принято сравнивать по основным параметрам, таким как масса, геометрические размеры, развиваемые пусковой и номинальные моменты, потребляемая и вырабатываемая мощность, ее стоимость. Если задаться одинаковыми значениями момента для всех типов машин и сравнить, то получится, что асинхронная машина имеет как минимум в два раза большие габариты и массу. Синхронная с постоянными магнитами значительно дороже из-за применения в ней дорогостоящих магнитов на основе материала NdFe-B (неодим-железо-бор), хотя она и обладает лучшими энергетическими показателями. А СГ на базе ВИРД отличают простота, технологичность, надежность, которые в сочетании с интенсивным развитием силовой и информационной электроники делают ее наиболее предпочтительной . В стартерном режиме СГ позволяет отказаться от традиционно применяемого редуктора, являющегося маховиком ДВС, благодаря чему запуск двигателя происходит намного быстрее и с меньшим уровнем шума. Это также позволяет реализовать экономящую топливо во время остановки автомобиля систему «стоп-старт», которая заглушает ДВС, если машина простаивает дольше определенного промежутка времени и пускает двигатель с началом движения. Также возможен режим совместной работы ДВС и ИСГ, при котором ИСГ будет помогать ДВС при разгоне, существенно повышая динамику разгона и крутящий момент двигателя. В генераторном режиме работы в зависимости от типа электрической машины и ее размеров вырабатываемая мощность может достигать 20 кВт (при частоте вращении 4000 об./мин) и более. Даже при оборотах, близких к режиму холостого хода (1000 об./мин), вырабатываемая энергия составляет 3–5 кВт. Вырабатывание таких мощностей открывает совершенно новые возможности, например, возможность электрификации и оснащения микропроцессорной системой управления таких узлов, как рулевое управление, тормозная система трактора, водяная помпа, механизм газораспределения, компрессор кондиционера. Все эти механизмы в настоящее время потребляют от 20 до 26 кВт механической мощности. Применение электрических приводов с оптимизированной системой управления позволяет обеспечить уменьшение потребляемой мощности на 6–10 кВт, т. к. электрическая энергия потребляется только в случае необходимости . На рис. представлена схема микропроцессорного блока управления . Структурная схема микропроцессорного управления Конструктивно электропривод состоит из микропроцессорного блока управления, электронного коммутатора и электромеханического преобразователя (ЭМП). Электромеханический преобразователь обеспечивает преобразование электрической энергии, поступающей от электронного коммутатора, в механическую или осуществляет обратное преобразование механической энергии в электрическую. Микропроцессорный блок управления формирует сигналы коммутатора, генерирующего импульсное напряжение питания ЭМП в зависимости от сигналов, поступающих от датчика положения ротора ЭМП. Возможен вариант без датчика положения ротора, в этом случае положение ротора определяется по величине индуктивности обмоток статора . представлен ISAD (Integrated Starter Alternator Damper – интегрированный стартер-генератор – гаситель вибраций) от компании Continental, встроенный в маховик ДВС [7]. Рис. 5. Стартер-генератор компании Continental Узел ISAD представляет собой стартер-генератор, который фактически заменяет обычный маховик. У нового устройства есть несколько неоспоримых преимуществ: – снижается масса силового агрегата; – экономится место под капотом; – на 10 % уменьшается расход топлива. Стартер-генератор устанавливается на пикапы GMC Sierra и Chevy Silverado 2004 в качестве заказного оборудования. По заявлению представителей концерна General Motors, автомобиль с ISAD ни в грузоподъемности, ни в динамике не уступает своим обычным собратьям. Кроме того, пикапы со стартер-генератором оснащаются двумя электрическими розетками на 110/220 В, способными питать, к примеру, электроинструмент мощностью до 4 кВт. Микропроцессорный контроллер Согласующее устройство Электронный коммутатор ЭМП Датчик углового положения ротора.

На автомобиле отсутствует стартер, его функцию выполняет реверсивный генератор, который, в свою очередь, установлен в стандартном месте. Генератор в режиме запуска ДВС приводит в действие усиленный поликлиновый ремень, который в свою очередь заставляет работать коленчатый вал ДВС. Сам генератор имеет усиленную конструкцию, что позволяет ему бесперебойно функционировать на протяжении длительного времени. Этой системой базово оснащается Peugeot 3008 e-HDi. Разработкой и внедрением аналогичных технологий в последнее время заняты практически все мировые производители автомобилей совместно с производителями автоэлектрики

5. Закрепление пройденного материала в ходе решения проблемных ситуаций. 

6. Домашнее задание

Составить мини-рефераты «Современные охлаждающие жидкости» (объем 1-2 листа формата А4).

7. Заключительная часть.

Подведение итогов урока, выставление оценок за тест

8.Список литературы.

1.. Анисимов В. М. Анализ конструктивных вариантов бесконтактных автомобильных вентильных стартер-генераторов постоянного тока // 2.Актуальные проблемы радиотехники: Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Самара, 2002. Вып. 6. С. 75–81. 2. Буренков К. Э.

3.Интегрированный стартер-генератор – основа перспективных конструкций автомобиля / К. Э. Буренков, Ю. А. Купеев, А. Н. Агафонов // 4.Автотракторное электрооборудование. 2001. № 3–4. С. 23. 3.

5. Вентильный индукторный двигатель с самоподмагничиванием (ВИМС) // ФГУП НИИАЭ: научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильной электроники и электрооборудования

6.[Электронный ресурс]. Режим доступа : http://niiae.ru/ru/napravleniya-raboty/elektrodvigateli/224-2012-03-14-06-40-50.

7. Integrierter Starte-Generator fur das 42-V-Bordnetz // ATZ: Automobiltechn. Zeitungshrifte. 2002. № 7–8. S. 668–674