2015-07-04
824
ЭЛЕКТОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
МАШИН
Методические указания по изучению дисциплины
и выполнению контрольной работы
Для студентов очного, заочного обучения
по направлению 190600.62 Эксплуатация
транспортно-технологических машин и комплексов
Санкт-Петербург
Кафедра лесных гусеничных и колесных машин
Составители: к.т.н., доцент А.В. Чураков
Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин: метод. указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы / Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова; сост.: А.В. Чураков. – СПб, 2014. – 16 с.
Методические указания предназначены для самостоятельного изучения студентами очной и заочной форм обучения специальностям 190600 дисциплина «Электроника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин». Студенты заочной формы, обучающиеся по направлению 190600.62, выполняют контрольную работу согласно данным методических указаний.
|
|
|
Утверждены и рекомендованы к изданию методической комиссией Лесомеханического факультета (протокол № от 2014г).
Раздел 1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
1.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является формирование у студентов знаний и практических навыков, необходимых выпускнику для понимания функций и роли электрического и электронного оборудования в обеспечении эксплуатационных качеств и безопасности движения транспортных и транспортно-технологических машин. Объем знаний, получаемых студентами по дисциплине, должен быть достаточным для дальнейшей деятельности выпускников.
Основными задачами изучения дисциплины являются:
- освоение особенностей работы электрооборудования на автомобиле;
- овладение знаниями о системе электроснабжения приборов автомобиля;
- ознакомление с системами электрооборудования автомобиля и их работой при различных условиях эксплуатации;
- формирование у выпускников знаний в области эксплуатационной безопасности электрооборудования.
По окончании изучения дисциплины студент должен знать:
- основные тенденции развития электроники и электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин;
- основные подходы к конструкции, размещению и соединению автотракторного электрооборудования,
- конструкции элементов систем электроснабжения, электрического пуска двигателя, систем освещения, контроля, диагностики и дополнительного электрооборудования,
- способы определения неисправностей в электрических схемах,
|
|
|
- неисправности приборов систем электрооборудования,
- способы обнаружения неисправностей в электрооборудовании и их устранения,
- приборы для проверки и испытания приборов систем электрооборудования.
Должен уметь:
- самостоятельно осваивать новые конструкции электроники и электрооборудования транспортных и транспортно-технологических машин;
- определять неисправности в системе электрооборудования,
- устранять выявленные неисправности,
- анализировать состояние элементов системы электрооборудования,
- уметь работать с контрольно-диагностическими приборами,
- организовать и осуществить приборную проверку в системе электрооборудования.
Раздел 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ
ТЕМ И РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕКТРОНИКА
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ И
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН»
Изучая отдельные системы, элементы и сборочные единицы, следует придерживаться примерно такой последовательности: назначение, устройство, работа, наиболее прогрессивное конструктивное решение, обслуживание и регулировочные операции, возможные неисправности, их устранение.
Изучение электроники и электрооборудования автомобилей должно проводиться не по отдельным маркам машин, а по типичным устройствам систем, элементов и сборочных единиц. Необходимость этого определяется следующими обстоятельствами:
а) для инженеров автомобильного транспорта лесного важно знать не только устройство систем и отдельных элементов машин, а также общие характерные конструктивные особенности устройства электроники и электрооборудования автомобилей, основные направления и тенденции развития их конструкций;
б) в электронике и электрооборудовании автомобилей имеется много общих принципиальных решений; основные системы и элементы по их назначению, устройству, принципу работы и взаимодействию сходны между собой, что значительно облегчает усвоение дисциплины.
Прежде чем приступить к изучению электроники и электрооборудования современных автомобилей, необходимо познакомиться с этапами отечественного и мирового автомобилестроения, основными тенденциями и направлениями их развития.
2.2. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ И
ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН»
Составными частями электрооборудования машин являются: источники энергии (аккумуляторные батареи, генераторные установки), потребители электрической энергии (различные системы и устройства в соответствии с назначением), коммутирующие устройства (переключатели).
Изучая данную тему, необходимо предварительно ознакомиться с основами электротехники.
Следует хорошо усвоить процессы, происходящие при заряде-разряде аккумулятора, знать, как приготавливается электролит соответствующей плотности (1,25-1,27 г/см3) перед зарядкой, режимы зарядки аккумуляторов. Необходимо знать марки и характеристики свинцовых аккумуляторов и их батарей, способы определения разряженности аккумуляторов, правила их эксплуатации и хранения, основные неисправности.
На всех автомобилях в настоящее время применяются в качестве основного источника снабжения бортовой сети электроэнергией генераторы переменного тока.
На автомобилях, в основном, применяются генераторы с вращающейся обмоткой возбудителя, питающейся регулируемым постоянным током через контактные кольца и щетки.
Для выпрямления полученного переменного тока в генераторах используются встроенные трехфазные выпрямители на кремниевых диодах. Учитывая зависимость напряжения генератора от частоты вращения якоря, которая изменяется в 5-8 раз, применяют регулирование выходного напряжения с помощью регуляторов напряжения.
|
|
|
Следует знать, что генераторы переменного тока обладают свойством самоограничения отдаваемого максимального тока (за счет возрастания реактивного сопротивления в силовых обмотках) и поэтому не нуждаются в ограничителях тока. Включаемое в схему регулятора реле защиты предохраняет регулирующий транзистор реле от разрушения большим током при замыкании обмотки возбуждения на массу.
На современных автомобилях основное применение находят генераторы повышенной мощности (1000 Вт и более) со встроенными малогабаритными интегральными регуляторами напряжения.
Интегральные регуляторы обеспечивают более стабильное напряжение на выходе генератора во всем диапазоне частоты вращения якоря.
Представляет интерес генераторы, в которых применяются для возбуждения, наряду с обмоткой возбуждения, постоянные магниты, что обеспечивает самовозбуждение генератора при подключенной номинальной нагрузке и при отсутствии аккумуляторной батареи.
При изучении систем электрического зажигания рабочей смеси в бензиновых и газовых двигателях следует уяснить понятие пробивного напряжения, значения которого (15-20 кВ) зависят от фактической степени сжатия, расстояния между электродами свечи, качества и температуры рабочей смеси. Система зажигания должна обеспечивать рабочее напряжение, превышающее пробивное в 1,5-2 раза. Для обеспечения запуска холодного двигателя при зазоре между электродами свечи 1,0-1,2 мм энергия искры должна быть 20-30 мДж, ее продолжительность 0,002-0,006 с. Задачей системы зажигания является обеспечение максимального давления сгорания горючей смеси около ВМТ, что достигается автоматической регулировкой момента зажигания для всего диапазона частотных и нагрузочных режимов двигателя.
В настоящее время получили распространение микропроцессорные системы зажигания, которые входят в систему управления двигателем.
Изучая системы электрического пуска двигателя, необходимо остановиться на особенностях пуска дизелей, бензиновых и газовых двигателей. При этом важно знать, что для двигателей с принудительным зажиганием минимальная пусковая частота вращения коленчатого вала составляет 30-60 мин-1, а для дизелей – 150-250 мин-1, резко повышаясь с понижением температуры. Задачей системы пуска является создание оптимальных условий для пуска двигателя и обеспечение пусковой частоты вращения коленчатого вала.
|
|
|
При рассмотрении устройств стартеров необходимо изучить их электромеханические характеристики.
Для облегчения пуска холодного дизеля применяются устройства, нагревающие воздух во впускном коллекторе, чаще применяются устройства электрофакельного типа.
Современные и автомобили оборудуются современными системами освещения, световой и звуковой сигнализациями, контрольно-измерительными приборами. Необходимо познакомиться с особенностями и тенденциями развития конструкций перечисленных устройств, возможными их неисправностями и техническими уходами.
Система пуска должна обеспечивать частоту вращения коленчатого вала для бензиновых и газовых двигателей 30-60 мин-1, для дизелей – 150-250 мин-1, при температуре 0 – -15°С.
Различаются: ручной пуск, пуск вспомогательным бензиновым двигателем и пуск электрическим стартером.
Для тракторных двигателей применяется пуск вспомогательным бензиновым двигателем. Наиболее распространен пуск электрическим стартером.
Следует изучить конструкции современных пусковых двухтактных двигателей, обращая внимание на особенности устройства их механизмов и системы. Необходимо ознакомиться также с механизмами, передающими энергию пусковых двигателей коленчатому валу дизеля: сцеплением, шестеренчатой передачей, отключающим механизмом и предохранительными устройствами.
Для пуска двигателей в условиях низких температур применяется ряд специальных средств облегчения пуска. К ним относятся свечи накаливания, факельные подогреватели воздуха, подогреватели охлаждающей жидкости и масла. Следует изучить электрофакельные нагреватели, применяемые на дизелях различных тракторов, отмечая особенности конструкций.
Вопросы для самопроверки
1. Объясните принцип действия свинцовой аккумуляторной батареи. Какие химические реакции происходят при разряде и зарядке?
2. Как и какими средствами определяется степень заряженности аккумуляторной батареи?
3. Какие типы генераторов переменного тока применяют на автомобилях?
4. Объясните устройство и работу бесконтактных индукторных генераторов.
5. Каковы особенности устройства систем электрического пуска у дизелей и бензиновых двигателей?
6. Назовите возможные неисправности электрооборудования и основные мероприятия технического ухода.
7. Приведите классификацию систем пуска поршневых ДВС.
8. Каковы особенности устройства электростартеров?
9. Приведите особенности устройства механизмов передачи энергии от стартера к коленчатому валу дизеля.
10. Назовите устройства, облегчающие пуск дизеля в условиях низких температур.
11. Какие основные требования техники безопасности при пуске дизелей?
12. Назовите основные операции ТО системы пуска.
Раздел 3. ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
Студентам заочникам направления 190000.62 - «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» следует выполнить одну контрольную работу по дисциплине «Электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин».
Вариант задания выбирается для одного из предложенных автомобилей или тракторов по последним цифрам зачетной книжки. Каждый студент получает индивидуальное задание контрольной работы, состоящее из 8 вопросов (согласно таблицы задания).
Выполнению задания должно предшествовать самостоятельное изучение тем дисциплины.
При этом следует руководствоваться методическими указаниями и пользоваться литературными источниками.
Ответы на вопросы контрольной работы должны быть краткими, ясными и четкими. Недопустимо в качестве ответов переписывать отдельные части учебника. Схемы, эскизы и графики необходимо выполнять четко и аккуратно.
Индивидуальное задание подклеивается в начале выполненной контрольной работы.
В конце работы приводится список использованной литературы, а в тексте работы ссылки на соответствующий источник.
Список автомобилей
1. КАМАЗ
2. МАЗ
3. УРАЛ - 4320
4. ЗиЛ - 433110
5. ГАЗ - 33021 (Газель)
6. КрАЗ
7. Гусеничный трелевочный трактор (ТЛТ-100)
8. Колесный лесопромышленный трактор
Номера вопросов для контрольной работы
| Последняя цифра зачетной книжки | |||||||||||||||||||||
| Предпоследняя цифра зачетной книжки | |||||||||||||||||||||
ВОПРОСЫ КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ
по дисциплине «Электроника и электрооборудование автомобилей»
1. Электрооборудование автотракторное.
2. Краткая история развития электрооборудования автомобилей.
3. Классификация автотракторного электрооборудования.
4. Приведите сведения о техническом уровне электрооборудования современных автомобилей.
5. Схема электрооборудования. Основные функциональные группы.
6. Номинальные параметры электрооборудования.
7. Особенности соединения приборов в схеме электрооборудования.
8. Назовите возможные неисправности систем электрооборудования и основные мероприятия технического обслуживания.
9. Приборы, неисправность которых влияет на безопасность работы автомобиля.
10. Электронное оснащение автотранспортных средств.
11. Комплексные многофункциональные электронные системы.
12. Назначение, классификация аккумуляторных батарей.
13. Условия эксплуатации аккумуляторов. Технические требования.
14. Типы, маркировка аккумуляторных батарей.
15. Объясните принцип действия свинцового аккумулятора.
16. Приготовление электролита.
17. Устройство, химический процесс в аккумуляторной батарее.
18. Какие химические реакции происходят при разряде и зарядке аккумулятора?
19. Характеристики аккумуляторных батарей.
20. Способы заряда аккумулятора.
21. Зарядная характеристика аккумуляторной батареи.
22. Изменение плотности электролита при разряде – заряде аккумулятора.
23. Проверка состояния аккумуляторной батареи.
24. Неисправности аккумуляторной батареи.
25. Опишите правила ухода за кислотно-свинцовыми аккумуляторами в летнее и зимнее время и при их хранении.
26. Типы генераторов.
27. Устройство генераторов.
28. Какие типы генераторов переменного тока применяются на автомобилях? Приведите схему одного из них.
29. Генераторы переменного тока.
30. Выпрямление переменного тока.
31. Схемы выпрямления переменного тока.
32. Принцип работы выпрямителей вентильных генераторов.
33. Марки генераторов.
34. Принцип работы генератора переменного тока.
35. Неисправности генератора.
36. Операции ТО генераторов переменного тока.
37. Приведите принципиальную схему генератора переменного тока.
38. Приведите схему включения генератора переменного тока в общую схему электрооборудования.
39. Принцип регулирования напряжения реле-регулятора.
40. Типы реле-регуляторов напряжения.
41. Схема подключения реле-регулятора напряжения к системе электроснабжения.
42. Способы проверки работоспособности реле-регулятора напряжения (схема проверки).
43. Приборы коммутации бортовой сети (предохранители, подключатели, реле, средства подавления помех).
44. Особенности устройства и применения приборов коммутации.
45. Системы зажигания.
46. Назначение классификация, требования к системе зажигания.
47. Общее устройство, работа контактной системы зажигания.
48. Недостатки батарейной системы зажигания.
49. Устройство и работа контактно-транзисторной системы зажигания.
50. Устройство и работа бесконтактной системы зажигания.
51. Приведите схему и объясните работу системы зажигания.
52. Устройство, работа системы зажигания ЗИЛ-433110.
53. Регуляторы угла опережения зажигания.
54. Устройство и работа регуляторов угла опережения зажигания.
55. Установка зажигания.
56. Для чего и как меняется момент зажигания рабочей смеси в бензиновых двигателях?
57. Типы, устройство, работа катушек зажигания.
58. Маркировка катушек зажигания.
59. Выполните схему катушки зажигания.
60. Типы, устройство, работа свечей зажигания.
61. Маркировка свечей зажигания.
62. Высоковольтные провода. Свечной наконечник.
63. Распределение высокого напряжения по цилиндрам двигателя.
64. Прерыватель-распределитель цепи низкого напряжения. Устройство и принцип работы.
65. Датчик- распределитель в бесконтактной системе зажигания. Устройство и принцип работы.
66. Транзисторный коммутатор в системе зажигания. Назначение, устройство, принцип работы.
67. Порядок поиска неисправностей в системах зажигания.
68. Помехоподавительные устройства.
69. Системы автоматического управления экономайзером принудительного холостого хода (САУ ЭПХХ)
70. Назначение экономайзера принудительного холостого хода.
71. Принцип работы экономайзера принудительного холостого хода.
72. Электронные системы впрыска топлива.
73. Электронно управляемые топливные системы дизелей.
74. Системы управления двигателем автомобиля.
75. Общие принципы построения и функционирования систем управления двигателем автомобиля.
76. Датчики электронных систем управления двигателем автомобиля.
77. Оптимальное управление двигателем автомобиля.
78. Алгоритмы управления двигателем автомобиля.
79. Системы управления автомобиля.
80. Общие принципы построения и функционирования систем управления движением автомобиля.
81. Опишите устройство и работу электрического рулевого управления.
82. Рулевое управление с электроусилителем.
83. Датчики электронных систем управления движением автомобиля.
84. Исполнительные устройства систем впрыска топлива.
85. Оптимальное управление двигателем и движением автомобиля.
86. Алгоритмы управления движением автомобилем.
87. Диагностирование двигателя средствами микропроцессорной системы управления.
88. Для чего применяется кислородный датчик в системе питания бензинового ДВС.
89. Система освещения. Общие сведения.
90. Требования к системам освещения и световой сигнализации.
91. Классификация светосигнальных приборов.
92. Международная система обозначений световых приборов.
93. Выполните принципиальную схему системы освещения и световой сигнализации, объясните назначение и работу составляющих.
94. Фары головного освещения.
95. Классификация фар дальнего и ближнего света.
96. Системы светораспределения головного освещения.
97. Отражатели (рефлекторы) фар.
98. Противотуманные фары.
99. Лампы накаливания, газоразрядные, светодиоды.
100. Обозначение автомобильных ламп.
101. Дневные ходовые. Особенности конструкции, применения.
102. Приборы коммутации системы освещения.
103. Контрольные лампы и сигнализаторы.
104. Объяснить устройство и принцип работы силового реле.
105. Реле прерыватели указателей поворотов.
106. Приборы световой сигнализации.
107. Устройство и работа приборов коммутации системы освещения и световой сигнализации.
108. Устройство и работа приборов системы световой сигнализации.
109. Аварийная сигнализация.
110. Приборы коммутации в системе освещения.
111. Типы, устройство, маркировка автомобильных ламп.
112. Выполните схему системы освещения автомобиля и приведите основные сведения об его элементах.
113. Система контрольно-измерительных приборов. Общие сведения.
114. Системы стекло и фароочистки с электроприводом.
115. Электрические стеклоочистители. Устройство, работа.
116. Схемы управления стеклоочистителями и стеклоомывателями.
117. Типы спидометров, тахометров.
118. Бортовая система контроля.
119. Амперметры, вольтметры, эконометры. Устройство и работа.
120. Устройство, принцип работы приборов контроля давления масла, уровня топлива в баке.
121. Приборы контроля температуры охлаждающей жидкости. Устройство и работа.
122. Опишите назначение и устройство одного из электрических контрольно-измерительных приборов или сигнализирующих устройств.
123. Типы звуковых сигналов. Схемы электрооборудования. Особенности использования.
124. Безрупорные шумовые сигналы.
125. Рупорные тональные сигналы.
126. Звуковой сигнал переменного тока.
127. Звуковые сигналы. Работа, схемы подключения.
128. Система электростартерного пуска.
129. Каковы особенности устройства систем электрического пуска у дизелей и бензиновых двигателей?
130. Требования к электростартерам.
131. Система управления электростартером.
132. Устройство стартера. Регулировки.
133. Режимы работы стартера. Основные неисправности.
134. Режимы испытаний стартера с целью диагностирования.
135. Электромеханические характеристики стартера.
136. Характер нагрузки электростартера и его характеристика.
137. Выполните схему и объясните принцип работы электростартера с электромагнитным включателем и дистанционным управлением.
138. Устройство системы пуска ЗИЛ-431410.
139. Электродвигатели автотракторного электропривода.
140. Электропривод вентилятора системы охлаждения двигателя.
141. Классификация устройств для облегчения пуска двигателей при низких температурах.
142. Индивидуальные предпусковые подогреватели для облегчения пуска двигателей при низких температурах.
143. Электрофакельный предпусковой подогрев воздуха двигателей КАМАЗ, Д-245
144. Электронагреватели аккумуляторных батарей.
145. Система автоматической остановки и запуска двигателя «Стоп-Старт».
146. Электропривод в системах отопления и вентиляции.
147. Климатические установки автомобиля.
148. Выполните схему отопления кабины автомобиля и объясните ее назначение и устройство.
149. Устройство, схема работы кондиционера салона автомобиля.
150. Защитная аппаратура.
151. Электропривод вспомогательного оборудования.
152. Устройство подогрева стекол, зеркал.
153. Устройство подогрева сидений.
154. Элементы пассивной безопасности автомобиля.
155. Выполните схему устройства и опишите принцип работы электрического топливного насоса бензинового ДВС.
156. Электрическая трансмиссия.
157. Гибридные транспортные средства и их энергетические установки.
158. Перспективы развития электроники и электрооборудования автомобилей в ближайшие годы в РФ.
159. Мировые тенденции развития электроники и электрооборудования автомобилей в ближайшие годы.
Библиографический список
Основная литература
1. Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. – М.: ООО «Книжное издательство «За рулем», 2005. – 336 с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи.- М., 2002
3. Электрооборудование автомобилей. Учебник для ВУЗов. Акимов СВ., Чижков Ю.П. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2010, - 338 с.
4. Д. А. Соснин. Автотроника. Электрическое, электронное и автотронное оборудование легковых автомобилей Д. А. Соснин – М.: Солон-Пресс, 2010, 384 с.
5. Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Ч. 1. – М.: Издательство «Машиностроение». 2002. – 240 с.
6. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Горячая линия – Телеком, 2009. – 440 с.
7. Набоких В.А. Эксплуатация и ремонт электрооборудования автомобилей и тракторов: Учебник для вузов Высшее профессиональное образование. Транспорт Издательство: Академия.: 2005. 240 с.
Дополнительная литература
1. Набоких В.А. Испытания электрооборудования автомобилей и тракторов: Учебник для студентов высш. учеб. Заведений / В.А. Набоких. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 256 с.
3. Набоких В.А. Аппараты систем зажигания: справочник: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.А.Набоких. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 320 с.
4. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей: Учебник для студентов вузов. – 2- е изд., перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1995, 304 с.
5. Грунцевский Г.Б., Ширшиков А.С. Электрооборудование автотранспортных предприятий: Учебное пособие. – Пенза.: Изд. ПГУАС, 2005. – 274 с.
Составители: Чураков Андрей Владимирович
