Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Институт заочно-вечернего обучения

Кафедра «Автомобильный транспорт»

Отчёт по лабораторной работе

Тема:

Испытание автомобильного генератора ВАЗ 17.370 и стартера HONDA SM-44211

Выполнил: Цыбендоржиев Э.Б.

студент группы ААбз-21-1

Руководитель: к.т.н.,

доцент О.С. Яньков

Иркутск 2024 г.

Содержание

Введение

1. Теоретическая часть

2. Описание лабораторной установки

3. Ход выполнения работы

4. Анализ полученных данных

Заключение

Список использованных источников

Введение

Цель работы: изучение ключевых аспектов испытания важнейших компонентов системы электроснабжения автомобиля - стартера и генератора переменного тока, с использованием контрольно-испытательного стенда модели Э-240. Эти компоненты играют центральную роль в обеспечении надежной работы автотранспортных средств, выполняя критически важные функции: стартер инициирует процесс запуска двигателя, тем самым "пробуждая" автомобиль к жизни, в то время как генератор обеспечивает питание электрических систем во время работы двигателя и заряжает аккумулятор.

На примерах стартера Honda SM-44211 и генератора 17.370 ВАЗ рассматриваются технологии их испытаний, методики оценки технических характеристик, а также анализируются особенности конструкции и принципы работы. Данный подход позволяет не только теоретически изучить устройство и функционирование данных агрегатов, но и практически проверить их работоспособность, выявить потенциальные недостатки и оценить соответствие заявленным производителем характеристикам.

Работа включает в себя подготовку и проведение испытаний на специализированном оборудовании, сбор и анализ данных, что позволяет студентам не только углубить свои знания в области автоэлектроники, но и приобрести важные практические навыки диагностики и обслуживания автомобильной электротехники. Эта работа способствует развитию компетенций, необходимых для будущих специалистов в области автомобильного транспорта, обучая их эффективно решать задачи, связанные с эксплуатацией и техническим обслуживанием ключевых элементов системы электроснабжения современных автомобилей.

1. Теоретическая часть

Основы работы автомобильного генератора

Автомобильный генератор - это устройство, преобразующее механическую энергию вращения, получаемую от двигателя автомобиля, в электрическую энергию переменного тока. Главной задачей генератора является обеспечение питания всех электропотребителей автомобиля в процессе его работы и поддержание заряда аккумуляторной батареи.

Конструкция генератора 17.370 ВАЗ

Генератор 17.370 ВАЗ относится к синхронным генераторам переменного тока (см. рис. 1) с электромагнитным возбуждением. Ключевыми элементами генератора являются:

· Ротор (вал с обмоткой возбуждения), который создает магнитное поле при подаче на него постоянного тока от аккумулятора через реле-регулятор.

· Статор с трехфазной обмоткой, в которой и индуцируется электрический ток под действием вращающегося магнитного поля ротора.

· Реле-регулятор напряжения, контролирующее величину выходного напряжения генератора и обеспечивающее его стабильность вне зависимости от оборотов двигателя.

Рис. 1. Устройство щёточного генератора: 1 - выводной контакт; 2 - обмотка возбуждения; 3 - полюсная чаша; 4 - корпус; 5, 14 - опорный подшипник; 6 - щётки; 7 - токосъёмные кольца; 8 - реле-регулятор/щёткодержатель; 9 - ротор; 10 - статор; 11 - обмотка статора; 12 - крышка; 13 - шкив; 15 - крыльчатка

Принцип работы генератора

Принцип работы автомобильного генератора основан на явлении электромагнитной индукции. В его конструкции выделяют две основные части (см. рис. 2): ротор и статор. Ротор -- это вращающаяся часть, оборудованная обмотками возбуждения, через которые пропускается ток, создавая таким образом магнитное поле. Статор -- это неподвижная часть, содержащая обмотки, в которых и индуцируется электрический ток под воздействием магнитного поля ротора.

Рис. 2. Принцип работы автомобильного генератора

Когда двигатель автомобиля запущен, ротор генератора начинает вращаться, за счет чего в обмотках статора индуцируется переменный ток. Этот ток направляется к диодному мосту, который преобразует его из переменного в постоянный, подходящий для питания бортовой сети автомобиля и зарядки аккумулятора.

Регулировка напряжения

Для обеспечения стабильности электропитания на борту автомобиля, необходимо поддерживать постоянное напряжение в электрической сети, независимо от изменений скорости вращения двигателя. Эту функцию выполняет реле-регулятор напряжения (см. рис. 3), который контролирует ток, подаваемый на обмотки возбуждения ротора. Изменяя величину этого тока, реле-регулятор регулирует интенсивность магнитного поля ротора и, соответственно, величину индуцируемого тока в обмотках статора, поддерживая напряжение на выходе генератора в заданных пределах.

Рис. 3. Принципиальная схема регулятора напряжения: 1 - регулятор; 2 - генератор; 3 - элемент сравнения; 4 - регулирующий элемент; 5 -измерительный элемент

Выпрямление тока в автомобильном генераторе

Одной из ключевых функций в системе электроснабжения автомобиля является процесс выпрямления тока, выполняемый диодным мостом генератора. В процессе работы генератора в его обмотках статора индуцируется переменный ток в результате вращения ротора с постоянным магнитным полем. Для питания бортовой сети автомобиля и зарядки аккумуляторной батареи необходим постоянный ток. Здесь на сцену выходит диодный мост (рис. 4) - комплект диодов, предназначенный для преобразования переменного тока в постоянный.

Рис. 4 Выпрямительный блок генератора Bosch: a - выпрямительный блок; б - диод выпрямительного блока; 1 - положительный теплоотвод; 2,8 - выводы “B+” генератора; 3 - вывод “D+” генератора; 4 - вывод “+” для конденсатора; 5 - запрессованный диод; 6 - отрицательный теплоотвод; 7 - вывод “W” генератора; 9 - пружинный вывод “D+”

Принцип работы диодного моста

Диодный мост состоит из нескольких диодов, соединенных таким образом, чтобы обеспечивать пропускание полупериодов переменного тока в одном направлении и блокировку их в обратном (рис. 5). В результате на выходе формируется пульсирующий постоянный ток. Это достигается за счет того, что диоды пропускают ток только в одном направлении (от анода к катоду), блокируя его прохождение в обратном направлении.

В автомобильных генераторах обычно используется трехфазная система выпрямления, что позволяет сделать процесс выпрямления более эффективным и снизить пульсации на выходе. Трехфазная система обеспечивает более равномерное и стабильное напряжение, что крайне важно для надежной работы электронных систем автомобиля.

Рис. 5 Электрическая схема генератора: 1 - генератор; 2 - регулятор напряжения; 3 - щётка; 4 - контактное кольцо; 5 - обмотка возбуждения; 6 - обмотка статора; 7 - конденсатор; 8 - диоды обмотки возбуждения; 9 - силовые диоды

Значение генератора для электросистемы автомобиля

Автомобильный генератор играет ключевую роль в системе электроснабжения транспортного средства, выступая в качестве основного источника энергии при работающем двигателе. Важность этого устройства трудно переоценить, особенно в контексте современных автомобилей, где требования к электропитанию значительно выше по сравнению с предыдущими поколениями. Это особенно важно в холодное время года, когда эффективность аккумулятора снижается, и для надежного запуска двигателя требуется больше энергии.

С учетом сложности и многофункциональности современных автоэлектросистем, генератор должен обеспечивать стабильную выработку энергии даже при максимальных нагрузках. Сбои в работе генератора могут привести к серьезным проблемам, включая отказ важных систем безопасности и управления, что непосредственно влияет на безопасность пассажиров и других участников дорожного движения.

Таким образом, генератор является неотъемлемой частью электросистемы автомобиля, обеспечивающей его функциональность, безопасность и комфорт. В свете непрерывного развития автомобильной индустрии и появления новых технологий, специалисты в области автомобильного транспорта должны постоянно совершенствовать свои знания и умения для обеспечения надежной работы этих важных компонентов.

Основы работы стартера

Стартер автомобиля -- это электромеханическое устройство, задача которого заключается в запуске двигателя внутреннего сгорания. Принцип работы стартера основан на использовании электрической энергии аккумулятора для создания крутящего момента, необходимого для приведения в действие кривошипно-шатунного механизма двигателя до момента его самостоятельной работы. Стартеры являются незаменимыми в современных автомобилях, обеспечивая быстрый и надежный запуск двигателя в самых разных условиях.

Конструкция стартера

Типичный автомобильный стартер состоит из нескольких ключевых компонентов: электродвигателя, реле стартера (тяговое реле), приводного механизма (бендикса), а также корпуса и системы управления. Электродвигатель стартера - основной элемент, преобразующий электрическую энергию в механическую. Реле стартера служит для соединения аккумулятора со стартером и обеспечивает электрический ток к электродвигателю. Приводной механизм отвечает за взаимодействие стартера с маховиком двигателя и передачу крутящего момента.

Рис. 1 - Внешний вид стартеров с консольным закреплением вала якоря: 1 - упорное кольцо; 2 - вал якоря; 3 - шестерня обгонной муфты; 4 - передняя крышка; 5 - тяговое реле; 6 - шпилька; 7 - статор; 8 - задняя крышка

Принцип работы стартера

При повороте ключа в замке зажигания или нажатии кнопки старта система управления автомобиля подает команду на активацию реле стартера. Это приводит к замыканию электрической цепи и подаче тока на электродвигатель стартера. Электродвигатель начинает вращать вал со шкивом, на котором установлен приводной механизм. Приводной механизм выдвигается и входит в зацепление с зубчатым венцом маховика, передавая крутящий момент для запуска двигателя. После запуска двигателя приводной механизм автоматически возвращается в исходное положение, разъединяясь с маховиком.

Рис. 3 Электрическая схема стартера: 1 - корпус стартера; 2 - выключатель стартера; 3 - удерживающая обмотка; 4 - втягивающая обмотка; 5 - привод; 6 - обмотка возбуждения; 7 - якорь; 8 - щётка

Значение и особенности стартера Honda SM-44211

Стартер Honda SM-44211 представляет собой высокотехнологичное устройство, разработанное с учетом последних инноваций в области автомобилестроения. Эта модель отличается повышенной надежностью, эффективностью и долговечностью. Ключевыми особенностями стартера являются его способность к работе в широком диапазоне температур, минимальный износ компонентов при частых запусках, а также оптимизированный крутящий момент, обеспечивающий быстрый запуск двигателя. Мощность стартера: 1 [кВ]; Напряжение: 12 [B]; Количество зубьев: 6.

Рис. 4. Стартер Honda SM-44211

Важность испытаний стартеров на стенде Э240

Испытание стартера Honda SM-44211 на стенде Э240 позволяет комплексно оценить его характеристики и функциональность. Стенд Э240 оборудован современной измерительной аппаратурой, позволяющей проводить точные замеры основных параметров работы стартера, таких как скорость вращения, потребляемый ток и крутящий момент. Такие испытания необходимы для подтверждения соответствия стартера техническим требованиям и стандартам безопасности, а также для идентификации возможных направлений дальнейшего совершенствования устройства.

испытание электроснабжение автомобильный генератор стартер

2. Описание лабораторной установки

Контрольно-испытательный стенд Э240 (см. рис. 6) занимает центральное место в проведении лабораторных работ по исследованию и испытанию автомобильных генераторов и стартеров. Стенд Э240 разработан для имитации условий работы этих устройств в автомобильной системе, предоставляя возможность анализировать их работу при различных нагрузках и скоростях вращения.

Стенд оснащен мощным приводом, способным воссоздавать широкий диапазон скоростей вращения, характерных для реальной эксплуатации автомобильных генераторов. Такая функциональность позволяет не только проверять стандартные режимы работы, но и исследовать поведение генераторов при экстремальных нагрузках. Кроме того, стенд включает в себя комплекс измерительных приборов, в том числе амперметры и вольтметры высокой точности, что обеспечивает точное снятие показаний электрических параметров в процессе испытаний.

Важной особенностью стенда Э240 является его модульность и гибкость настройки, позволяющие адаптировать его под конкретные типы генераторов и стартеров. Это делает стенд незаменимым инструментом для обучения студентов основам диагностики и ремонта автоэлектроники, а также для проведения научных исследований в области автомобильной электротехники.

Благодаря наличию нагрузочного реостата, стенд позволяет моделировать различные режимы потребления энергии в автомобиле, что критически важно для оценки эффективности и надежности генераторов в условиях повышенных или непрерывных нагрузок. Таким образом, использование стенда Э240 в лабораторных работах предоставляет студентам уникальную возможность наблюдать за реальной работой автомобильных генераторов и стартеров, анализировать их характеристики и изучать методы их диагностики и исправления потенциальных неисправностей.

Рис. 6 Внешний вид контрольно-испытательного стенда: а) вид спереди: 1 - электродвигатель; 2 - автоматическийвыключатель сети (S3); 3 - вариатор; 4 - натяжное устройство; 5 - реостат нагрузки (R3); 6 - розетка для контроля изоляции; 7 - индикатор контроля изоляции; 8 - розетка для подключения датчика тахометра; 9 - переключатель напряжения 12 В и 24 В (S4); 10 - индикаторы пределов измерения вольтметра; 11, 12 - клеммы для подключения проверяемого электрооборудования; 13 - переключатель пределов измерения вольтметра (S10); 14 - вольтметр; 15 - розетка для измерения напряжения переменного тока; 16 - переключатель выбора омметра-тахометра-силоизмерителя (S1); 17 - ручка установки нуля омметра; 18 - измерительный прибор (омметр, тахометр, силоизмеритель); 19 - розетка омметра; 20 - переключатель выбора модуля и числа зубьев проверяемого стартера (S11); 21 - амперметр; 22 - переключатель пределов измерения амперметра (S5); 23 - индикатор перегрузки; 24 - кнопка принудительного возбуждения (S9); 25 - кнопка «Пуск» черного цвета (S12); 26 - кнопка «Стоп» красного цвета (S8); 27 - индикатор «Сеть»; 28 - предохранитель; 29 - переключатель режимов работы стенда (S6); 30 - переключатель нагрузки; 31 - зажимное устройство для крепления стартеров; 32 - тормозное устройство для стартеров; 33 - ручка управления вариатором; 34 - силовой блок питания; б) вид сбоку: 35 - панель приборов; 36 - стойка; 37 - клемма для подключения стартеров; 38 - основание стенда

3. Ход выполнения работы

Перед началом работы проведен осмотр рабочего места на соответствие требованиям техники безопасности. Все защитные устройства на стенде проверены и находились в исправном состоянии.

Методические указания к лабораторной работе были изучены заранее. Особое внимание уделено схеме подключения генератора 17.370 ВАЗ к стенду. Генератор 17.370 ВАЗ был тщательно осмотрен на предмет внешних повреждений и износа. Приводной ремень и крепления оказались в норме.

Измерение напряжения холостого хода:

После запуска стенда было измерено напряжение на выходе генератора при минимальных оборотах. Значение напряжения составило 12.6 В, что соответствует нормальной работе генератора на холостом ходу.

Определение вольт-амперной характеристики:

В процессе постепенного увеличения оборотов стенда наблюдались изменения выходного напряжения и тока генератора. Использование нагрузочного реостата позволило создать различные уровни нагрузки.

Данные измерений были зафиксированы в таблице 1 для последующего построения графика вольт-амперной характеристики.

Таблица 1

Далее в ходе лабораторной работы были проведены следующие действия с целью тестирования стартера Honda SM-44211 на стенде Э240:

1. Установка стартера на стенд: Стартер Honda SM-44211 был надежно закреплен на стенде Э240. Подключение стартера к источнику питания выполнялось согласно технической документации стенда.

2. Испытания стартера:

· Проведена проверка тягового реле стартера на корректность работы. Главные контакты тягового реле замыкались надлежащим образом, что указывало на его исправность.

· Испытание электродвигателя стартера на холостом ходу показало, что стартер способен эффективно вращаться без нагрузки, что свидетельствует о хорошем техническом состоянии.

· Дополнительно проводилось испытание стартера в режиме торможения для оценки его тяговых характеристик. Результаты теста подтвердили способность стартера генерировать необходимый крутящий момент для запуска двигателя.

Таблица 2

4. Анализ полученных данных

На основании измерений был построен график вольт-амперной характеристики, который показал, что генератор 17.370 ВАЗ способен поддерживать стабильное напряжение в широком диапазоне нагрузок.

Рис. 7. График вольт-амперной характеристики генератора ВАЗ 17.370

Обработка результатов

Анализ проведенных испытаний показал, что генератор 17.370 ВАЗ находится в хорошем состоянии и полностью соответствует техническим требованиям производителя. Выходное напряжение и ток в пределах нормы, что свидетельствует о его готовности к эксплуатации в электросистеме автомобиля.

Рис. 8. График зависимости силы тока от напряжения

На основе проведенных испытаний был сделан вывод о высокой эффективности и надежности стартера Honda SM-44211. Полученные данные соответствовали заявленным техническим характеристикам, что демонстрирует его пригодность для использования в условиях реальной эксплуатации автомобиля.

Рис. 5. График зависимости силы тока от напряжения при заданном числе оборотов

Заключение

В результате выполнения лабораторных работ по испытанию стартера Honda SM-44211 и генератора 17.370 ВАЗ на контрольно-испытательном стенде Э-240 были достигнуты поставленные цели: детально изучены технологии испытаний, методики оценки технических характеристик и принципы работы этих ключевых элементов системы электроснабжения автомобиля. Работа с этими компонентами позволила не только теоретически, но и практически убедиться в их значимости для надежной работы автотранспортных средств.

Испытания подтвердили высокую эффективность и надежность стартера Honda SM-44211 и генератора 17.370 ВАЗ, их соответствие заявленным производителем характеристикам. Эти результаты демонстрируют важность комплексного подхода к изучению и диагностике систем автомобиля, начиная от правильной подготовки оборудования и заканчивая детальным анализом полученных данных.

Лабораторные работы способствовали развитию практических навыков студентов в области работы с автомобильным электрооборудованием, углублению знаний о принципах его функционирования и повышению квалификации в выполнении технических измерений и интерпретации результатов. Подтверждение работоспособности стартера и генератора на стенде Э-240 является ключевым аспектом в обучении будущих специалистов, обеспечивая их готовность к эффективному решению задач по обслуживанию и ремонту автоэлектроники в профессиональной деятельности.

Таким образом, проведенные лабораторные работы вносят значительный вклад в подготовку квалифицированных специалистов в области автомобильного транспорта, способных обеспечить высокий уровень надежности и безопасности эксплуатации автотранспортных средств.

Список использованных источников

1. Генераторы зарубежных автомобилей / Акимов А.В., Акимов С.В., Лейкин Л.П.- М.: Издательство «За рулем», 1998. - 80 с., ил. ISBN 5-85907-093-4

2. Автомобили ВАЗ. Электрооборудование. Технология технического обслуживания и ремонта. / В.Л. Смирнов, Ю.С. Прохоров, В.Л. Костенков, В.С. Боюр, В.А. Зимин, А.В. Капранов - Н. Новгород: АТИС, 2002. - 96 с.

3. Стартеры зарубежных автомобилей / Акимов А.В., Акимов С.В., Лейкин Л.П.- М.: Издательство «За рулем», 1998. - 80 с., ил. ISBN 5-85907-093-4

4. HONDA CR-V. Праворульные модели выпуска c 1995 г. с бензиновым двигателем 2,0 л.n Руководство по эксплуатации, устройство, техническое обслуживание, ремонт. Новосибирск: «Автонавигатор», 2010 408 с.: ил. ISBN 978-5-98410-083-0

Размещено на Allbest.Ru