Регуляторы частоты вращения коленчатого вала двигателя

В процессе эксплуатации тракторов и автомобилей двигатели работают с переменными нагрузками, что всегда приводит к нарушению соответствия между мощностью двигателя и внешними сопротивлениями. Это вызывает изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя и скорости движе­ния трактора или автомобиля. Работа двигателя с непрерывно изменяющи­мися скоростными режимами приводит к нарушению технологических про­цессов при производстве сельскохозяйственных работ, где в большинстве случаев требуются постоянная скорость движения машины или агрегата и неизменная частота вращения ВОМ.

Чтобы поддержать заданный скоростной режим работы при резко из­меняющейся внешней нагрузке, двигатели современных тракторов и автомо­билей оснащают регуляторами.

Регулятором называют устройство, автоматически поддерживающее заданную частоту вращения вала двигателя путем воздействия на орган управления работой двигателя. В карбюраторных двигателях регулятор дей­ствует на дроссельную заслонку, изменяя количество горючей смеси, посту­пающей в цилиндры двигателя, а в дизелях - на рейку топливного насоса, из­меняя подачу топлива секциями топливного насоса высокого давления.

Наиболее распространены центробежные, пневматические и пневмо-центробежные регуляторы. По числу регулируемых режимов различают ре­гуляторы одно-, двух- и всережимные.

Лекция №5 Автотракторное электрооборудование. Пути совершенствования. Основные направления развития тракторов и автомобилей.

Электрооборудование Общие положения

На тракторах и автомобилях электрическая энергия используется для предпускового подогрева и пуска двигателя, зажигания рабочей смеси в ци­линдрах, внутреннего и наружного освещения, звуковой и световой сигнали­зации, а также для питания контрольно-измерительных приборов и устройств и других целей.

В зависимости от целевого назначения электрическое оборудование тракторов и автомобилей делят на ряд систем и групп: систему электроснаб­жения, систему подогрева и пуска двигателя, систему зажигания рабочей смеси, систему освещения и световой сигнализации (информации), кон­трольно-измерительные приборы и дополнительное оборудование.

Система электроснабжения включает в себя аккумуляторную батарею и генераторную установку. Генераторная установка состоит из генератора переменного тока и устройств, поддерживающих постоянное напряжение и защищающих генератор от перегрузок. Основным источником электрической энергии является генератор.

Системы электрического оборудования тракторов и автомобилей вы­полняют однопроводными. В качестве второго провода используют токопро-водящие металлические детали машин, называемые «массой» или корпусом. Как правило, с «массой» (корпусом) соединены отрицательные полюсы ис­точников тока. Для электрического оборудования тракторов и автомобилей установлено номинальное напряжение 12 и 24 В. Все системы потребителей электрической энергии включены параллельно.

В системах электрооборудования все шире применяют электронные приборы и устройства, повышающие надежность, безотказность и эффектив­ность работы этих систем, обеспечивающие безопасность движения машин и т. п.

Источники электрической энергии

Электрическая энергия на современных тракторах (автомобилях) при­меняется для пуска двигателей (стартером), звуковой и световой сигнализа­ции, освещения пути, питания контрольно-измерительных приборов и других целей. Все устройства и приборы, входящие в электрооборудование, делят на источники и потребители энергии. К источникам тока на тракторе (автомо­биле) относят генератор и аккумуляторную батарею, потребителям - стартер, приборы сигнализации, освещения и контрольно-измерительные.

Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей электроэнергии при неработающем двигателе и при малой частоте вращения коленчатого вала, а также для питания стартера при пуске двигателя. При ра­ботающем двигателе она потребляет избыточную энергию генератора и, за­ряжаясь, накапливает ее. На тракторах используют свинцово-кислотные ак­кумуляторы стартерного типа.

Генератор предназначен для преобразования механической энергии в электрическую, которая необходима для питания потребителей при работе двигателей на средних и больших частотах вращения и зарядки аккумулято­ра. На тракторах используют генераторы постоянного и переменного тока. На всех современных тракторах устанавливают генераторы переменного то­ка, которые по устройству проще, чем генераторы постоянного тока, надеж­нее в эксплуатации и имеют меньшие габаритные размеры. Генератор приво­дится в действие с помощью ремня, надетого на шкив вала двигателя и шкив генератора.

Система зажигания

На современных автомобилях используют системы зажигания двух ти­пов: классическую и электронную (контактную и бесконтактную). Классиче­ская система батарейного зажигания длительное время существовала без принципиальных изменений и совершенствовалась лишь конструктивно. Ог­раниченные возможности этой системы, повышенные требования к системам зажигания и развитие электроники привели к созданию электронных систем зажигания. Классическая система батарейного зажигания состоит из источ­ников тока низкого напряжения - аккумуляторной батареи 21 (рисунок 5.2) и генератора, катушки зажигания 12, прерывателя 5, включателя зажигания 8, распределителя тока высокого напряжения 16, искровых свечей зажигания 19 и соединительных проводов низкого и высокого напряжения.

Рисунок 5.2. Схема батарейной системы зажигания:

1 - рычажок прерывателя; 2 - подвижной контакт; 3 - неподвижный контакт; 4 - кулачок; 5 - прерыватель; 6 - конденсатор: 7, 15 и 18 - провода; 8 - включатель зажигания; 9 - доба­вочное сопротивление (резистор); 10 - первичная обмотка; 11 - вторичная обмотка; 12 -катушка зажигания; 13 - сердечник катушки; 14 - включатель; 16 - распределитель; 17 -электроды; 19 - искровая свеча зажигания; 20 - ротор с токоразносящей пластиной (элек­тродом); 21 - аккумуляторная батарея; 22 - амперметр.

 

Когда зажигание включено и контакты прерывателя 5 замкнуты, ток низкого напряжения подается от аккумуляторной батареи 21 или генератора по цепи: положительный вывод аккумуляторной батареи - амперметр 22 -включатель зажигания 8 - добавочное сопротивление (резистор) 9 - первич­ная обмотка 10 катушки зажигания 12 - подвижной контакт 2 прерывателя 5 -«масса» - отрицательный вывод аккумуляторной батареи 21.

Проходя по первичной обмотке 10, ток низкого напряжения создает во­круг ее витков плавно возрастающее магнитное поле.

Когда вращающийся кулачок 4 переместит рычажок 1 прерывателя 5, контакты 2 и 3 разомкнутся, ток низкого напряжения в первичной обмотке 10 прервется и магнитный поток вокруг нее исчезнет. Исчезающий магнитный поток пересечет витки первичной 10 и вторичной 11 обмоток катушки зажи­гания 12. Вследствие этого в первичной обмотке индуцируется электродви­жущая сила (ЭДС) самоиндукции порядка 200...300 В, а во вторичной обмот­ке, имеющей значительно большее число витков, - 18...20 кВ. Напряжение во вторичной обмотке достаточно, чтобы между электродами свечи 19 создать надежный искровой разряд, зажигающий рабочую смесь.

Цепь тока высокого напряжения: вторичная обмотка 11 катушки зажи­гания 12 - провод 15 высокого напряжения - угольный электрод ротора 20 -один из электродов 17 крышки распределителя 16 - провод 18 - центральный электрод свечи - боковой электрод свечи - «масса» - отрицательный вывод аккумуляторной батареи - амперметр 22 - включатель зажигания 8 - резистор 9 - первичная обмотка 10 - вторичная обмотка 11 катушки зажигания 12.

Затем вновь происходит замыкание контактов прерывателя, так как ку­лачок 4 сойдет с выступа рычажка I прерывателя.

ЭДС самоиндукции замедляет процесс исчезновения тока в первичной обмотке и приводит к искрению между контактами 2 и 3 прерывателя, их окислению и разрушению. Для уменьшения воздействия ЭДС самоиндукции параллельно контактам прерывателя включен конденсатор 6, который в пе­риод размыкания контактов заряжается током самоиндукции, а затем, разря­жаясь в обратном направлении, ускоряет исчезновение тока в цепи низкого напряжения, а следовательно, и магнитного потока, поэтому увеличивается ЭДС вторичной цепи и контакты 2 и 3 прерывателя предохраняются от обго-рания.

В пусковых двигателях применяют систему зажигания от магнето. Ос­новным прибором такой системы является магнето высокого напряжения. В нем совмещены функции генератора переменного тока, трансформатора, прерывателя и распределителя тока (в магнето одноцилиндрового двигателя отсутствует распределитель тока).

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: