Практические работы по дисциплины «Электронные системы транспортного оборудования»

ФГОУ СПО

Курский электромеханический техникум

Лабораторные работы

по дисциплине:

«Электронные системы транспортного оборудования»

специальности 190501

«Эксплуатация транспорта электрооборудования

и автоматики (по видам транспорта)»

2008

Рецензенты:

_______________ Меснянкин Н.Н.

Начальник транспортного цеха ОАО «Счетмаш»

_______________ Паньков В.И.

Зав. Отделением «Эксплуатация транспорта электрооборудования

и автоматики (по видам транспорта)» КЭМТ

Содержание:

1. Исследование и снятие характеристик автотракторных выпрямителей.

2. Исследование работы электронного регулятора напряжения.

3. Изучение конструкции электронных РН.

4. Исследование работы электронных систем зажигания и снятия характеристик.

5. Изучение конструкции приборов электронных систем зажигания.

6. Изучение конструкции и принцип действия логометрического указателя.

7. Неисправности приборов диагностирования и их устранение.

8. Изучение конструкции электронного тахометра.

Приложение

Лабораторная работа №1

Тема: Исследование и снятие характеристик автотранспортных выпрямителей при эксплуатации, обслуживания и ремонта.

Цель: Научиться снимать характеристики автотранспортных выпрямителей и определять неисправность.

Оборудование: осциллограф, генератор, амперметр и вольтметр.

Ход работы:

1. Работу генератора можно проверить на рабочем автомобиле несколькими способами:

1. Включение фар (при включенных фарах и работающем двигателе) на холостых оборотах. Фары будут давать определенное освещение. При нажатии на педаль газа произойдет увеличение оборотов двигателя на автомобиле, что приведет к увеличению яркости света фар. Это свидетельствует о неисправности генераторной установки.

2. Проверить исправность генераторной установки с помощью приборов находящихся на панели автомобиля в частности с помощью вольтметра. Если стрелка указывает число 14В, то неисправен реле регулятор генераторной установки.

Рис. 1.

1. Неисправности можно определить при помощи амперметра. Если амперметр показывает разряд, то управление осуществляется от аккумулятора

4

Рис.2

1. Если генераторная установка неисправна, неисправность можно проверить с помощью осциллографа.

При проверке на осциллографе генератора №1 выдал графическую характеристику, которая изображена на рис.3. Такая характеристика свидетельствует о том, что генераторная установка исправна.

Рис.3

При установке второго генератора осциллограф выдал следующую характеристику, изображенную на рис.4

Рис.4

Данная генераторная установка неисправна, а в частности произошел обрыв диода в выпрямительном блоке.

5

При установке третьего генератора осциллограф выдал нам следующую характеристику, изображенную на рис.5

Рис.5

Эта характеристика свидетельствует о том, что на выпрямителе произошло короткое замыкание.

При установке четвертого генератора осциллограф выдал нам следующую характеристику, изображенную на рис.6

Рис.6

Данная генераторная установка неисправна, а в частности произошло короткое замыкание на одной из фаз генератора.

При установке пятого генератора осциллограф выдал нам следующую характеристику, изображенную на рис.7

6

Рис.7

Эта характеристика свидетельствует о том, что произошел обрыв фазы.

При снятии генератора и его разборке, когда осциллограф показывает неисправность выпрямителей, необходимо проверить все диоды и обнаружить их неисправность. Данное действие можно сделать с помощью контрольной лампочки.

Рис.8

Вывод:

7

Лабораторная работа №2

Тема: Исследование работы электронного регулятора напряжения.

Цель: Исследовать работу электронного регулятора напряжения.

Оборудование: электронный регулятор напряжения.

Ход работы:

1. Бесконтактные транзисторные регуляторы напряжений.

Основу бесконтактных транзисторных регуляторов напряжения составляют транзисторные реле с эмиторной и коллекторной обратной связью.

Схема бесконтактного транзистора регулятора напряжения.

Рис.1

К измерительным органам является цепь R1-R2-R-VD1. К регулирующим устройствам, транзисторное реле с обратной связью (транзисторы VT1 u VT2 диод VD2, резисторы R3-R4 и резистор обратной связи Rac) Транзисторное реле нагружена обмоткой W1 возбуждение генератора, которая шунтирована диодом VD3. При напряжении на резисторе R1 меньшем напряжения стабилитрона VD1, стабилитрон не пробит и сила тока, протекающая по цепи R VD1 практически равен 0.

8

Транзистор VT1 находится в состоянии отсечки, напряжение его на электро – транзисторном переходе равна напряжению генератора и приложена к переходу транзистора VT2 в прямом направлении. Следовательно транзистор VT2 находится в состоянии насыщения. Степень насыщения зависит от сопротивления резистора R3.

Поскольку сопротивление резистора Rac и напряжение на диоде VD2 на велики, считается, что к обмотке возбуждения генератора прикладывается полное напряжение, что обеспечивает увеличение напряжения генератора. При напряжении генератора равном срабатыванию транзисторного реле в цепи R VD1 возникает сила тока стабилизации стабилитрона. Транзистор VT1 переходит из состояния отсечки в состояние насыщения, шунтируя в свою очередь эмитор-базу транзистора VT2. Транзистор VT2 соответственно переходит из состояния насыщения в состояние отсечки, поэтому сила тока возбуждения понижается, что приводит к снижению напряжения на генераторе. Существует урерие схемы регулирования колебаний с обратной связью. Измерительное устройство остается таким же, но в регулирующем устройстве применено большое количество резисторов. Нагрузка транзисторного реле является так же обмотка возбуждения генератора шунтированное диодом, такая схема позволяет за счет дополнительных резисторов производить более плавную регулировку напряжения. В регуляторе напряжения используются кремниевые резисторы n p n типа т.е. кремниевые транзисторы имеют сравнительно высокое напряжение, то отрицательной смещения на эмиторном переходе не создаются. Частота пульсации напряжения выпрямительного 2-х полупериодным трехфазным выпрямительным при максимальной частоте переключений приводит к низкой точности регулирования, поэтому вынуждены применять фильтры. В более совершенных схемах регулятора предусматривается также еще и защита от коротких замыканий в обмотке возбуждения, для этого в схемы добавляют стабилитроны или транзисторы. Для более надежной защиты используют цепочку из транзистора, конденсатора и разрядного диода. Для повышения коэффициента усиления потока и входного сопротивления применяют транзисторы. Применение

9

составного транзистора позволяет снизить силу его базового тока, а следовательно исключить некоторые цепи с резисторами, что приводит к более стабильной работе регулятора и способствует уменьшению его размеров. Регуляторы напряжения, работающие в генераторных установках с дизельными разработаны с установкой 3-х уровней регулируемого напряжения. Эти схемы регуляторов более сложны.

Вывод:

10

Лабораторная работа №3

Тема: Изучение конструкции электронных реле напряжения.

Цель работы: Изучить конструкцию электронных реле напряжения.

Оборудование: Различные типы электронных реле напряжения.

Ход работы:

Особенностью электронных изделий является блочный принцип построения конструкций, что позволяет усовершенствовать общие схемы автомобилей путем замены на более современные блоки.

1. На рис. 1 изображен блок регулятора РР132. Он состоит из: а) свинцового корпуса; б) печатной платы с навесными электрическими и электронными элементами; в) теплоотвода, на котором закреплены транзисторы и т
   
   
   

Основой печатной платы является листовой фальгированный стеклотекстолит. Стеклотекстолит с одной или с двух сторон облицован красно – медной фольгой, толщина которой 0.05 мм. На поверхности этого основания наносится рисунок монтажной схемы, и просверливаются отверстия для крепления элементов. На рис. 2а изображена печатная плата. На рис. 2б изображен принцип крепления элемента к плате.

Рис. 2

1. На рис. 3 изображены различные регуляторы напряжения, конструкцию которых в значительной мере технология их изготовления. При изготовлении схемы на дискретных элементах 11

регулятор имеет печатную плату, на которой располагаются дискретные элементы рис. 3а

Гибридная технология предполагает, что резисторы выполняются на керамической пластине и соединяются с диодами, стабилитронами и транзисторами, которые в корпусном исполнении припаиваются к металлической подложке рис. 3б.

На рис. 3в изображен регулятор, выполненный на монокристалле кремния. Вся схема размещена на этом кристалле.

Гибридные регуляторы напряжения и регуляторы на монокристалле ни сборке, ни разборке не подлежат.

Рис.3

На рис.3 цифрой 1 обозначен силовой выходной каскад, цифрой 2 схема управления.

Вывод:

12

Лабораторная работа №4

Тема: Исследование работы электрических систем зажигания.

Цель: Исследовать работу бесконтактной системы зажигания автомобиля «Ваз».

Оборудование: схема бесконтактной системы зажигания автомобиля «Ваз 21083»

Ход работы:

Рассмотрим бесконтактную систему зажигания установленную на переднеприводных автомобилях «Ваз»

Рис.1. Бесконтактная система зажигания.

При включении зажигания замыкаются контакты 50 и 87 реле 1, подается напряжение кремния 4 и камутатора 5 и бесконтактного датчика распределителю 6. Распределительный вал вращает валик датчика распределителя зажигания и бесконтактный датчик выдает импульс напряжения на клейму 6 камутатора. В свою очередь камутатор преобразует их в импульсы тока в первичной обмотке зажигания 4. Ток протекающий по первичной обмотке короткого замыкания создает вокруг витков обмотки магнитное поле в момент прерывания тока в магнитном поле резко уменьшается и пересекает витки вторичной обмотки, индуцирует в ней ЭДС. Путь тока высокого напряжения: вторичная обмотка зажигания, провод высокого напряжения, центральные и наружные контакты ротора, боковой электродной крышки датчика 13

распределителя зажигания, свеча зажигания, масса. Затем по параллельным цепям через АБ, генератор и все включенные потребители, на контакты 87 и 50, на вторичной обмотке зажигания. Для получения максимальной мощности и экономичности необходимо воспламенять рабочую смесь несколько ранее прихода поршня в ВМТ.

Вывод:

14

Лабораторная работа №5

Тема: Изучение конструкции приборов электронных систем зажигания.

Цель работы: Изучить конструкцию электронного блока цифровой системы зажигания.

Оборудование: Электронный блок цифровой системы зажигания.

Ход работы:

Принципиальная схема электронного блока цифровой системы зажигания автомобиля «ВАЗ»-21083 представлена ниже.

В результате применения данного блока уменьшается расход топлива, снижается токсичность отработанных газов и достигаются оптимальные мощностные характеристики двигателя.

Этот блок в 1,5 раза увеличивает вторичное напряжение, способствует более полному сгоранию топлива на малых и больших оборотах, позволяет экономить горючее до 3%, облегчает запуск двигателя в зимних условиях.

Вывод:

15

Лабораторная работа№6

Тема: Изучение конструкции и принцип действия логометрического указателя.

Цель работы: Изучить конструкцию и принцип действия логометрического указателя.

Оборудование: Логометрический указатель, манометры, эконометры.

Ход работы:

К приборам измерения давления разряжения относятся манометры и эконометры.

Манометры применяются для контроля давления масла в двигателе, воздуха в пневматической системе торможения и т. д.

Эконометр применяют для контроля разрежения во впускном коллекторе.

По способу измерения манометры делятся на:

1. Приборы непосредственного действия, которые имеют чувствительный элемент и указатель на приборной доске;

2. Электрические приборы, которые преобразуют не электрические величины в электрические.

К приборам непосредственного действия относят манометры с трубчатой пружиной и эконометры. Недостатками этих приборов является низкая виброустойчивость, не высокая точность и перегрузочная способность.

К электрическим приборам относятся термобиметаллический импульсный манометр, состоящий из датчика и указателя. При возникновении давления под мембраной датчика упругая пластина с контактом поднимается и входит в контакт с термобиметаллической пластиной. Ток, проходящий по образовавшейся вследствие этого цепи, термобиметаллическую пластину указателя.

Контакты датчика, при нагревании рабочего плеча термобиметаллической пластины, вследствие её изгиба размыкаются и прерывают ток до момента остывания пластины и последующего размыкания контактов. При установившемся давлении в датчике происходит периодическое размыкание контактов.

16

В настоящее время термобиметаллические импульсные приборы вытесняются логометрическими указателями, состоящих из

реостатного датчика и магнитоэлектрического указателя. Электрическая схема представлена на рис.1

Рис.1

Принцип действия электрической схемы.

При включении датчика и указателя в цепь питания, ток проходит по обмоткам W1 W2 W3 по реостату датчика R_д и термокомпенсационному резистору R_тк. Изменение давления вызывает изменение сопротивления R_д , подключенного параллельно катушки W1. Ток протекает по W1, изменяя своё значение, что приводит к изменению величины магнитного поля. Изменение направления результирующего магнитного поля вызывает отклонение магнита и стрелки манометра. Применение стрелочных манометров иногда не достаточно для необходимого контроля. Поэтому применяют сигнализаторы давления со световой индикацией, например сигнализаторы давления масла, воздуха и т. д.

Вывод:

17

Лабораторная работа №7

Тема: Неисправности приборов диагностирования.

Цель: Изучить характерные неисправности приборов диагностирования и способы их устранения.

Оборудование: Приборы диагностирования.

Ход работы:

Вывод:

19

Лабораторная работа №8

Тема: Изучение конструкции электронного тахометра.

Цель работы: Изучить конструкцию электронного тахометра.

Оборудование: Электронный тахометр.

Ход работы:

Приборы контроля движения подразделяются на спидометры и тахометры.

По принципу действия спидометры делят на индукционные и электрические.

По способу приведения в действие :

1. с механическим приводом (гибкий вал)

2. с электрическим приводом

Скоростной узел всех спидометров имеет одинаковый принцип. Действия. На основе индукционного преобразователя, состоит из постоянного магнита и диска. Гибкий вал скоростного узла широко применяется, но имеет ряд недостатков:

1. быстрый износ

2. не равномерность вращения

3. ограничения по длине

4. сложность монтажа

Электрический же привод скоростного узла выполнен по схеме генератор-двигатель. Функции генератора выполняет синхронный генератор, вращаемый от ведомого вала коробки передач, а двигателем служит трехфазная синхронная машина, на валу которой находится постоянный магнит.

Спидометр с электроприводом на автомобиле «КамАЗ» состоит из указателя и датчика. Частота вращения коленчатого вала измеряется тахометром.

Возможны следующие способы измерения:

1. С помощью специального датчика, регистрирующего частоту вращения вала;

2. Путем регистрации частоты размыкания контактов прерывателя системы зажигания;

3. Путем регистрации частоты импульсов напряжения в одной из фаз автомобильного генератора;

20

1. Путем передачи вращения гибким валом.

На автомобилях «КамАЗ» и «ЗИЛ» вал датчика приводится во вращение от вала привода топливного насоса.

Электрическая схема тахометра приведена на рисунке рис.1.

Рис.1.

Дополнительный вывод 6 блокировки предназначен для блокировки реле статора. Диоды VD4 VD5 VD6, резистор R , и стабилитрон VD7 служит для защиты транзисторов VT1, VT2, VT3 от перенапряжения в момент их запирания, когда в обмотке статора электродвигателя индуцируется ЭДС самоиндукции.

Диоды VD1, VD2, VD3 предохраняют соответствующие транзисторы от импульсов обратной полярности.

Вывод:

21

Приложение

ФГОУ СПО

Курский электромеханический техникум

Лабораторная работа № __

по дисциплине:

«Электронные системы транспортного оборудования»

специальности 190501

тема работы .

Выполнил студент группы

______________________

Проверил преподаватель

______________________

2008

Рекомендуемая литература

Б.А. Данов, В.Д. Рогачев Электронные приборы автомобилей. – М.: Транспорт, 1992 .

А.Б. Брюханов. Электроника на автомобиле. – М.: Транспорт, 1988.

Автомобильные электронные системы: Сборник статей/Под ред.
Ю.М. Галкина. – М.: Машиностроение, 1982.

Автомобильные электронные системы: Сборник статей: Материалы симпозиума по автомобильной электронике/Пер. с англ. 1979.

С.В. Акимов и др. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. – М.: Машиностроение, 1988.

В.М.Петров, И.Ф. Дьяков «Электрооборудование, электронные системы и бортовая диагностика автомобилей» У. 2006г.

В.И.Карагодин, Н.Н.Митрохин Ремонт автомоилей и двигателей.-М.:Академия,2005

Ю.П. Чижков «Электрооборудование автомобилей» Часть 1 М. 2003г.

Ю.П. Чижков «Электрооборудование автомобилей» Часть 2 М. 2003г .

В.Е. Ютт «Электрооборудование автомобилей» М.: Горячая линия-Телеком 2006 г .

23