DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu...

30
DIAGNOZOWANIE RÓDEL ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZN Diagnostyka - uznana ju dziedzina wiedzy, zajmuje si rozpoznawaniem badanego stanu rzeczy przez zaliczenie go do znanego typu lub gatunku , przez przyczynowe i celowociowe wyjanienie tego stanu rzeczy, okrelenie jego fazy obecnej oraz przewidywanego dalszego rozwoju. Pelny zakres dziala diagnostycznych obejmuje kilka powizanych ze sob faz: - rozpoznanie typu albo gatunku zastanego stanu rzeczy; - wyjanienie jego genezy z uwzgldnieniem przyczyn; - wyjanienie danego stanu rzeczy dla caloci sytuacji, w której on wystpuje; - okrelenie fazy rozwojowej; - przewidywanie dalszego rozwoju. 1.Uklad zasilania w energi elektryczn. Zadaniem ukladu zasilania jest dostarczenie energii elektrycznej do rozruchu silnika, do obwodu zaplonowego silnika i do pozostalych odbiorników elektrycznych. Zadanie to wykonuje akumulator wspólpracujcy z prdnic i regulatorem prdnicy. Akumulator - jest statycznym odwracalnym ródlem energii elektrycznej, która jest w nim magazynowana w postaci energii chemicznej. Proces przemiany energii (ladowanie) odbywa si na drodze reakcji elektro-chemicznej na granicy elektrolit-elektroda, polegajcej na wymianie elektronów midzy elektrodami i jonami elektrolitu, w wyniku czego midzy elektrodami akumulatora powstaje sila elektromotoryczna . Akumulator sklada si z ogniw, których glównymi elementami skladowymi s: a) elektrody - plyty elektrod w postaci krat olowiowych z dodatkiem antymonu lub kart stopu olowiowo-wapniowego (mniejsza tendencja do samo wyladowania), wypelnionych

Transcript of DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu...

Page 1: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

DIAGNOZOWANIE �RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI�

ELEKTRYCZN�

Diagnostyka- uznana ju� dziedzina wiedzy, zajmuje si� rozpoznawaniem badanego stanu rzeczy przez zaliczenie go do znanego typu lub gatunku , przez przyczynowe i celowo�ciowe wyja�nienie tego stanu rzeczy, okre�lenie jego fazy obecnej oraz przewidywanego dalszego rozwoju. Pełny zakres działa� diagnostycznych obejmuje kilka powi�zanych ze sob� faz:

- rozpoznanie typu albo gatunku zastanego stanu rzeczy; - wyja�nienie jego genezy z uwzgl�dnieniem przyczyn; - wyja�nienie danego stanu rzeczy dla cało�ci sytuacji, w której on wyst�puje; - okre�lenie fazy rozwojowej; - przewidywanie dalszego rozwoju.

1.Układ zasilania w energi� elektryczn�. Zadaniem układu zasilania jest dostarczenie energii elektrycznej do rozruchu silnika, do obwodu zapłonowego silnika i do pozostałych odbiorników elektrycznych. Zadanie to wykonuje akumulator współpracuj�cy z pr�dnic� i regulatorem pr�dnicy. Akumulator- jest statycznym odwracalnym �ródłem energii elektrycznej, która jest w nim magazynowana w postaci energii chemicznej. Proces przemiany energii (ładowanie) odbywa si� na drodze reakcji elektro-chemicznej na granicy elektrolit-elektroda, polegaj�cej na wymianie elektronów mi�dzy elektrodami i jonami elektrolitu, w wyniku czego mi�dzy elektrodami akumulatora powstaje siła elektromotoryczna .

Akumulator składa si� z ogniw, których głównymi elementami składowymi s�:

a) elektrody- płyty elektrod w postaci krat ołowiowych z dodatkiem antymonu lub kart stopu ołowiowo-wapniowego (mniejsza tendencja do samo wyładowania), wypełnionych

Page 2: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

2

mas� czynn�. Płyty dodatnie wypełnia si� mas� zawieraj�c� dwutlenek ołowiu 2PbO , a płyty ujemne ołowiem g�bczastym Pb .

b) elektrolit- jest nim roztwór kwasu siarkowego. Wskutek dysocjacji powstaj� jony wodoru +H oraz jony reszty kwasowej −2

4SO , które w przypadku podł�czenia do elektrod zewn�trznego �ródła napi�cia staj� si� no�nikami ładunków elektrycznych. G�sto� elektrolitu naładowanego akumulatora (2,7 V/ogniwo) wynosi w temp. T= 393K (20 � C)

3/)005,028,1( cmg+−=γ .Siła elektromotoryczna jednego ogniwa w zale�no�ci od g�sto�ci

elektrolitu wyra�a si� wzorem empirycznym: ),84,0( γ+=E [V] za� chc�c przeliczy g�sto� elektrolitu na g�sto� w temp.20 � C korzysta si� ze wzoru: ),20(007,020 CTt

�−+= γγ [g/cm 3 ] gdzie:

20γ - g�sto� elektrolitu odniesiona do temperatury 20 � C.

Tγ - g�sto� elektrolitu mierzona w temperaturze T [ C� ]. c) naczynie akumulatorowe- zestaw płyt dodatnich i ujemnych poszczególnych ogniw

zanurzony jest w elektrolicie znajduj�cym si� w szczelnym naczyniu kwasoodpornym.

Wielko�ci charakterystyczne akumulatora.

� pojemno� akumulatora- nazywa si� jego zdolno� do kumulowania ładunku elektrycznego. Definiuje si� j� jako iloczyn nat��enia pr�du wyładowania przez czas wyładowania tym pr�dem do chwili osi�gni�cia okre�lonego napi�cia przez akumulator (1,7 V/ogniwo)i podaje si� j� w amperogodzinach.

Pojemno� akumulatora zale�y od:

� rozmiarów i wielko�ci płyt w jednym ogniwie, � g�sto�ci elektrolitu, � temperatury elektrolitu, � nat��enia pr�du wyładowania, � od warunków eksploatacji.

� sprawno� akumulatora- wyró�nia si� w tym zakresie:

- sprawno� elektryczn�:

l

wel Q

Q=η ,

wQ - ilo� elektryczno�ci, wyra�ona w Ah, pobranej z akumulatora do osi�gni�cia napi�cia 1,75 V/ogniwo;

LQ - ilo� elektryczno�ci zu�ytej na naładowanie akumulatora. Sprawno� elektryczna prawidłowo eksploatowanego akumulatora wynosi od 0,8-0,9.

- sprawno� energetyczn�:

L

wen A

A=η

wA - energia pobrana z akumulatora do osi�gni�cia napi�cia 1,75 V/ogniwo. LA - energia zu�yta do naładowania akumulatora.

Page 3: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

3

Sprawno� energetyczna prawidłowo eksploatowanego akumulatora wynosi =enη 0,6-0,7; � napi�cie akumulatora- wyró�nia si� napi�cie znamionowe, napi�cie

wyładowania oraz napi�cie ładowania. Napi�cie wyładowania wU jest to ró�nica potencjałów zacisków biegunowych akumulatora podczas wyładowania go pr�dem o nat��eniu wI ;

www RIEU −= gdzie; E- siła elektromotoryczna

wR -rezystancja wewn�trzna akumulatora.

Diagnostyka instalacji elektrycznej pojazdu. Diagnostyka akumulatora. Aparatura laboratoryjna. Areometr, próbnik akumulatorów PAS-200, zasilacz. tester, rozrusznik,ZTR-120, diagnoskop ZD-31, termometr laboratoryjny, woltomierz, amperomierz, badany pojazd. Obwód zasilania w pr�d elektryczny pojazdu składa si� z akumulatora, pr�dnicy(alternatora) i regulatora . Ponadto stosowany jest sygnalizator ‘ładowania’, umieszczony na desce wska�ników kontrolno-pomiarowych kierowcy. Wnioskowanie o działaniu układu elektrycznego pojazdu na podstawie tego sygnalizatora jest niewystarczaj�ce. Kontrola akumulatora. Badanie instalacji elektrycznej nale�y rozpocz�� od akumulatora. Jego stan mo�e wskazywa� na niedomagania pr�dnicy i regulatora. Za� krótki okres u�ytkowania, 4-6lat, wskazuje na jego podatno�� na uszkodzenia. Sprawny układ zasilania gwarantuje utrzymanie pełnego naładowania akumulatora normalnie eksploatowanego pojazdu. Eksploatacja ze zwi�kszonym poborem energii elektrycznej, tzn. cz�ste rozruchy silnika, wł�czone o�wietlenie zewn�trzne, nie powinna obni�a� stopnia naładowania poni�ej 50% warto�ci znamionowej. Ogl�dziny zewn�trzne:

- ocena szczelno�ci uszkodze� mechanicznych, - ocena stopnia czysto�ci powierzchni i skorodowania zacisków, - pomiar poziomu elektrolitu, - sprawdzenie korków wlewowych korków wlewowych.

Cz�ste stwierdzenie zbyt niskiego poziomu elektrolitu oraz towarzysz�ce gazowanie i podwy�szenie temp. elektrolitu (powy�ej 40 [ � C ]) wskazuje na przeładowanie akumulatora, czyli zbyt wysokie napi�cie w instalacji elektrycznej. Kontrola stopnia naładowania. Stopie� naładowania akumulatora jest to stosunek jego pojemno�ci rzeczywistej do pojemno�ci znamionowej. Wyznacza si� go po�rednio przez:

- pomiar g�sto�ci elektrolitu, - pomiar napi�cia na zaciskach nieobci��onego akumulatora.

Reakcje elektrochemiczne zwi�zane z ładowaniem i czerpaniem energii z akumulatora powoduj� zmian� g�sto�ci elektrolitu.

Page 4: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

4

Parametry akumulatora w temperaturze 25 ][ C�

Stopie� naładowania [%]

G�sto�� elektrolitu [g/cm 3 ]

SEM [V]

100 75 50 25 0

1,28 1,24 1,19 1,14 1,10

12,7 12,4 12,2 12,0 11,9

]/[7300)25( 3

25 mkgTpp −+= gdzie;

25p - g�sto�� sprawdzona do temperatury 25 [ � ] p - g�sto�� zmierzona w temperaturze elektrolitu T [ � C ]

W celu wykonania kontroli stopnia naładowania nale�y:

- odkr�ci� korki wlewowe, - zmierzy� temperatur� elektrolitu, - kolejno, w ka�dym ogniwie, zmierzy� g�sto�� elektrolitu aerometrem, - zmierzy� napi�cie na zaciskach nieobci��onego akumulatora, - zmierzy� napi�cie na zaciskach poszczególnych ogniw, - otrzymane wyniki skorygowa� do warunków normalnych w oparciu o wzór .

Pomiary nale�y wykona� po upływie co najmniej 30 min od wykonania rozruchu silnika. Stwierdzona ró�nica mi�dzy g�sto�ciami w poszczególnych celach, wi�ksza lub równa 0,05

]/[ 3cmg , wskazuje na konieczno�� doładowania akumulatora, ewentualnie �wiadczy o uszkodzeniu (zasiarczeniu). Badanie zdolno�ci rozruchowej. Badanie zdolno�ci rozruchowej polega na pomiarze napi�cia na zaciskach akumulatora obci��onego pr�dem ][3 AQI m= , odpowiadaj�cego w przybli�eniu pr�dowi pobieranemu przez rozrusznik. Zgodnie ze wzorem : IREU w−= U- napi�cie mierzone E- siła elektromotoryczna R w -rezystancja wewn�trzna ogniwa. Na warto�� wpływa Rw*Rw ro�nie wraz ze spadkiem stopnia naładowania, a tak�e zasiarczeniem, obni�eniem temperatury elektrolitu. Ogólnie im zmierzone U jest ni�sze, tym gorszy jest stan techniczny akumulatora (uszkodzenie lub rozładowanie). Próba rozruchowa daje informacje orientacyjne. Ró�norodno�� przyrz�dów (obci��enie regulowane lub stałe), a tak�e odmiany konstrukcyjne akumulatorów (ró�ne Rw) powoduj� to, �e wyniki s� powtarzalne dla okre�lonego typu akumulatora i przyrz�du. W celu wykonania próby zdolno�ci rozruchowej akumulatora nale�y:

- wybra� odpowiedni� dla badanego akumulatora wkładk� pomiarow� i wło�y� j� w gniazdo przyrz�du,

- oczy�ci� ko�cówki biegunowe akumulatora,

Page 5: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

5

- mocno docisn�� próbnik do ko�cówek biegunowych ogniwa, - obserwowa� skal� woltomierza próbnika, a po upływie około 6s odczyta� wskazanie

( czas pomiaru zale�y od typu akumulatora i stosowanego przyrz�du), - powtórzy� pomiar dla wszystkich ogniw.

Dopuszczalna ró�nica mi�dzy napi�ciami poszczególnych ogniw nie powinna by� wi�ksza ni� 0,2V. Akumulatory wykazuj�ce niski stopie� naładowania nale�y podda� szybkiemu doładowaniu pr�dem I=0,9 mQ i nast�pnie powtórzy� prób�. Brak wyra�nej poprawy parametrów wskazuje na niezdatny stan akumulatora (zwarcie wewn�trzne, zasiarczenie, wykruszenie masy czynnej). Pr�dnica Pr�dnica jest �ródłem energii w poje�dzie i współpracuje z akumulatorem. Moc pr�dnicy jest tak dobierana , aby pokrywała pełne zapotrzebowanie na energi� elektryczn� urz�dze� wyposa�enia elektrycznego, w tym równie� ładowanie akumulatora. W stosunku do pr�dnicy formułuje si� nast�puj�ce wymagania:

� pokrycie zapotrzebowania mocy wszystkich stale wł�czonych odbiorników w zakresie eksploatacyjnych pr�dko�ci jazdy pojazdu,

� dostatecznej rezerwy mocy do doładowania akumulatora , a tak�e jednoczesnego zasilania wszystkich stale wł�czonych odbiorników na zmiany napi�cia,

� stało�� napi�cia w szerokim zakresie pr�dko�ci obrotowych twornika, w zmiennych warunkach obci��enia i temperatur, ze wzgl�du na wra�liwo�ci niektórych odbiorników na zmiany napi�cia.

� prawidłowa praca z akumulatorem, tzn. szybkie i dostateczne doładowywanie oraz niemo�liwo�� wyładowania akumulatora przez pr�dnic�,

� trwało�� i niezawodno�� działania w zmiennych warunkach otoczenia, � cichobie�no�� pracy, � prosta i mało pracochłonna obsługa.

Pr�dnica pr�du stałego. Pr�dnica samochodowa jest maszyn� bocznikow� o regulowanym pr�dzie wzbudzenia i składa si� z nast�puj�cych cz��ci:

o stojan z nabiegunnikiem i uzwojeniem wzbudzenia, o wirnik z uzwojeniem twornika i komutatorem, o trzymadła szczotkowe wraz ze szczotkami, o tarcze ło�yskowe z ło�yskami tocznymi o wentylator.

Page 6: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

6

1-szczotkotrzymac, 2-szczotka, 3-ło�ysko, 4-wałtwornika, 5-tarcza ło�yskowa od tarczy komutatora, 6-uzwojenie twornika, 7-biegun, 8-uzwojenie wzbudzenia, 9-koło pasowe z wentylatorem, 10-komutator, 11-jarzmo magne�nicy, 12-rdze� twornika, 13-tarcza ło�yskowa od strony nap�du. Badanie pr�dnicy pr�du stałego i regulatora. Pr�dnica wraz z regulatorem zapewniaj� odpowiedni� moc pr�du do zasilania wszystkich odbiorników elektrycznych oraz utrzymuj� w sieci napi�cie dostosowane do wymaga� odbiorników i akumulatora. Stosowane metody diagnostyki układu zasilania w energi� elektryczn� pozwalaj� na szybkie zbadanie poprawno�ci działania pr�dnicy i regulatora bez ich demonta�u z pojazdu. Jako obci��enie pr�dnic wykorzystuje si� akumulator, który mo�e pobiera� znaczny pr�d, je�eli został wyładowany poprzez kilkakrotne uruchamianie silnika. Przy badaniach układów, w których zastosowano podzespoły półprzewodnikowe (alternator, regulator elektroniczny), stosuje si� zasad�, �e nie wolno jest rozł�cza� układów w czasie ich pracy. Ogl�dziny zewn�trzne:

- sprawdzi� naci�g paska klinowego, - oceni� prawidłowo�� poło�e� i stan przewodów elektrycznych, - sprawdzi� stan szczotek i wygl�d komutatora pr�dnicy.

Badanie parametrów pracy układu zasilania. W celu wykonania badania nale�y;

Page 7: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

7

a) poł�czy� układ pomiarowy zgodnie ze schematem, b) uruchomi� silnik przy zwartych ko�cówkach amperomierza, c) ustali� �rednie obroty silnika równe ok. 1500 [obr/min] d) zmierzy� napi�cie instalacji (woltomierz), przy obci��eniu akumulatora pr�dem

ładowania (amperomierz), e) wł�czy� wszystkie odbiorniki energii w poje�dzie, f) odczyta� napi�cie w instalacji, pr�d ładowania akumulatora oraz pr�d pobierany z

pr�dnicy, g) obserwowa� wskazania mierników do czasu nagrzania pr�dnicy przez okres ok.

10min. Napi�cie w układzie zasilania (instalacja 12V) winno zawiera� si� w granicach 14-15V. Na jego wysoko�� wpływaj�; nastawa regulatora i stopie� naładowania akumulatora. Je�li zostan� wł�czone wszystkie odbiorniki, to w przypadku regulatorów o elastycznej charakterystyce napi�cie nie powinno obni�y� si� poni�ej 13V. W przypadku regulatorów o sztywnej charakterystyce lub pr�dnic pr�du przemiennego napi�cie nie powinno obni�y� si� poni�ej 13,5V. Zachowanie tych parametrów �wiadczy o wystarczaj�cej mocy pr�dnicy i wła�ciwym działaniu regulatora napi�cia. W przypadku niezgodno�ci wyników pomiarów napi�cia z danymi fabrycznymi nale�y dokona� regulacji regulatora napi�cia. Je�eli przez regulacj� nie mo�na uzyska� parametrów nominalnych, nale�y dodatkowa sprawdzi� pr�dnic�. Praca silnikowa pr�dnicy. W tym celu nale�y zdj�� pasek klinowy i poł�czy� układ jak na rys.

Page 8: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

8

Pr�dnica powinna obraca� si� w kierunku zgodnym z kierunkiem zaznaczonym na obwodzie, z pr�dko�ci� około 400 obr/min. Wielko�� pr�du pobieranego przez pr�dnic� powinna wynosi� około 6-8A. Nadmierny pobór pr�du wskazuje na zwarcie w uzwojeniu twornika lub wzbudzenia. Mniejszy opór �wiadczy o znacznych oporach w obwodach twornika, w skutek niewła�ciwego poł�czenia przewodów lub zanieczyszczenia komutatora i szczotek. Je�eli podczas próby pr�dnica w ogóle si� nie obraca, wskazuje to na jej uszkodzenie, zbyt mała i nierównomierna pr�dko�� obrotowa pr�dnicy �wiadczy o przebiegach w uzwojeniu lub usterkach mechanicznych. Nadmierne rozbieganie si� pr�dnicy wskazuje na uszkodzenie uzwojenia wzbudzenia. Alternatory W wyposa�eniu samochodu coraz cz��ciej stosuje si� pr�dnice pr�du przemiennego wyposa�one w mostek prostowniczy zwane alternatorami. Przyczyny tego s� nast�puj�ce:

alternator mo�e oddawa� znacznie wi�ksz� moc w zakresie małych pr�dko�ci silnika spalinowego ni� pr�dnica pr�du stałego.

trwało�� alternatora jest znacznie wi�ksza (2-3razy) ni� pr�dnicy pr�du stałego, alternator posiada kilkakrotnie wy�szy wska�nik mocy z 1kg masy ni� pr�dnica.

Budowa alternatora.

1. dioda prostownicza pr�du, 2. radiator diod prostowniczych masowych, 3. pier�cie� �lizgowy uzwojenia wzbudzenia, 4. uzwojenie trójfazowe stojana, 5-6. ło�yska toczne wałka magne�nicy. 7. szczotka, 8. jarzmo stojana, 9. rdze� pazurowy magne�nicy,

Page 9: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

9

10. wentylator.

Działanie alternatora polega na indukowaniu siły elektromotorycznej w uzwojeniu twornika przez wiruj�ce pole magnetyczne magne�nicy i prostowaniu pr�du przemiennego przez mostek prostowniczy. T�tnienie napi�cia wyj�ciowego s� zale�ne od pr�dko�ci obrotowej wirnika

Badanie oscyloskopowe alternatora. Do oceny stanu technicznego mo�na wykorzysta� przebieg napi�� fazowych, mi�dzy fazowych i napi�cia wyj�ciowego alternatora. W zale�no�ci od typu pr�dnicy pr�du przemiennego oscyloskop podł�cza si� do ró�nych punktów

Ocena stanu technicznego polega na analizowaniu kształtu i amplitudy przebiegu. Przy obserwacji przebiegu napi�cia wyj�ciowego do rozstrzygni�cia czy alternator jest dobry wystarcza jednakowo�� kształtu obrazu. W celu wykonania bada� nale�y:

- podł�czy� układ jak na rysunku, - uruchomi� silnik, - sporz�dzi� kopi� otrzymanego oscyloskopu.

Układ rozruchowy- rozrusznik.

Page 10: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

10

Jednym z wa�niejszych obwodów elektrycznych w samochodzie jest układ rozruchowy silnika spalinowego, składaj�cy si� z akumulatora, rozrusznika i urz�dzenia sprz�gaj�cego, ułatwiaj�cego rozruch. Rozrusznik jest szeregowym lub szeregowo-bocznikowym silnikiem elektrycznym pr�du stałego. Kontrola rozrusznika. Badanie nale�y przeprowadzi� przy sprawnym akumulatorze, naładowanym co najmniej w 50% w temperaturze 20 � C. Ogl�dziny zewn�trzne:

• sprawdzi� mocowanie i poł�czenia elementów, • sprawdzi� stan powierzchni komutatora, szczotek, przewodów, spr��yn

dociskowych oraz nadpalenia, • sprawdzi� mo�liwo�� uruchamiania silnika oraz prawidłowo�� rozł�czania z�bnika i

wie�ca koła zamachowego, • sprawdzi� temperatur� zł�czy przewodu zasilaj�cego rozrusznik, kadłuba

rozrusznika, szczotek i komutatora. Zbyt wysoka temperatura tych elementów wskazuje na du�e opory przepływu pr�du.

Pomiar napi�cia i pr�du rozruchu. W celu wykonania bada� nale�y:

� podł�czy� układ pomiarowy wg schematu rys. � aby nie dopu�ci� do uruchomienia silnika nale4�y zewrze� z mas� izolowany zacisk

przerywacza (silnik ZI) lub ustawi� d�wigni� sterowania dawk� paliwa w poło�eniu STOP (silnik ZS)

� na kilka sekund uruchomi� rozrusznik –odczyta� warto�� pr�du i napi�cia. Napi�cie nie powinno by� ni�sze ni� 9V (instalacja 12V). Rozrusznik w czasie próby powinien pracowa� równomiernie.

Pomiar napi�cia i pr�du zwarcia.

� wł�czy� trzeci lub czwarty bieg skrzyni biegów, � nacisn�� pedał hamulca zasadniczego, � na 2-3 sekundy uruchomi� rozrusznik- odczyta� warto�� pr�du i napi�cia.

Zmierzona warto�� pr�du zwarcia podczas rozruchu powinna odpowiada� przewidywanej nominalnej warto�ci pomiarowej. Je�eli warto�� ta nie jest znana, to wyznacza si� j� w nast�puj�cy sposób:

][*4500

AU

PI

zn

roz=

Page 11: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

11

gdzie: I-przewidywana warto�� pr�du zwarcia,

rozP -moc rozrusznika [V]

znU -napi�cie znamionowe instalacji elektrycznej. Napi�cie na rozruszniku podczas próby na pr�d zwarcia nie powinno by� mniejsze ni� 7 [V] (instalacja 12V). Je�eli nie osi�gnie si� odpowiedniej warto�ci pr�du zwarcia podczas rozruchu- pomimo wystarczaj�cego napi�cia – to nale�y sprawdzi� przewody ł�cz�ce styki, miejsca podł�cze� i rozrusznik. Znaczne spadki napi�� mog� wskazywa� na uszkodzenie akumulatora. Badanie rozrusznika po wymontowaniu go z pojazdu. Podstawy teoretyczne i metodyka bada�. Jednym z wa�niejszych obwodów elektrycznych w samochodzie jest obwód rozruchowy silnika spalinowego, w którego skład wchodz� silnik elektryczny, urz�dzenie sprz�gaj�ce z kołem zamachowym oraz �ródło zasilaj�ce akumulator. Zadaniem obwodu rozruchowego jest nadanie takiej pr�dko�ci obrotowej silnikowi spalinowemu, aby powstały odpowiednie warunki dla rozpocz�cia procesu zapłonu. Silnik elektryczny z urz�dzeniem sprz�gaj�cym nazywany jest rozrusznikiem. Rozrusznik a trakcie rozruchu musi wytworzy� znaczny moment nap�dowy do pokonania momentu oporowego silnika. Moment obrotowy zale�y od typu silnika spalinowego, pojemno�ci skokowej, pr�dko�ci obrotowej, lepko�ci oleju silnikowego oraz temperatury otoczenia. Od rozrusznika wymaga si� zatem nienagannej pracy w temperaturze otoczenia –40 � C;+60 � C, du�ego momentu rozruchowego, niewielkich rozmiarów oraz prostej konserwacji. Urz�dzenia sprz�gaj�ce silnik rozrusznika z kołem zamachowym powinno zapewnia� natychmiastowe odł�czenie si� z�bnika po uruchomieniu silnika spalinowego, by chroni� rozrusznik przed uszkodzeniami mechanicznymi. Rozrusznik najcz��ciej zbudowany jest na bazie silnika elektrycznego o wzbudzeniu szeregowym lub szeregowo-bocznikowym. Stosowanie przekładni z�batej pomi�dzy rozrusznikiem a silnikiem o poło�eniu w granicach 8-20, pozwala na zmniejszenie momentu elektromagnetycznego niezb�dnego do rozruchu. Zale�no�� wielko�ci poło�enia od momentu i pr�dko�ci obrotowej przedstawia wzór:

min1

2

nn

zz

iM

Mr

r

op ≤=≤η

gdzie:

M op - moment oporowy, η -sprawno�� przekładni z�batej,

rM -moment rozrusznika, i-przeło�enie przekładni,

1z -liczba z�bów z�bnika,

2z -liczba z�bów wie�ca koła zamachowego, −rn pr�dko�� obrotowa przy max. mocy rozrusznika,

minn - minimalna pr�dko�� obrotowa rozruchu. Zaz�bienie rozrusznika z wie�cem koła zamachowego silnika nast�puje przez mechanizm sprz�gaj�cy. Spotykane s� trzy podstawowe rozwi�zania mechanizmu sprz�gaj�cego:

a) rozrusznik z przesuwnym z�bnikiem o wł�czeniu jednostopniowym,

Page 12: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

12

b) rozrusznik ze �rubowo-przesuwnym z�bnikiem o wł�czeniu jednostopniowym, c) rozrusznik z przesuwnym z�bnikiem o wł�czeniu dwustopniowym.

Charakterystyczne parametry rozruszników

- maksymalna warto�� momentu obrotowego:

r

szA UECM

Σ∆

= −max

gdzie: C- stała, E A - SEM akumulatora,

szU∆ - spadek napi�cia na szczotkach silnika,

rΣ - suma rezystancji obwodu akumulator-rozrusznik,

- maksymalna moc rozrusznika:

r

szA UEP

Σ−

=4

)( 2

max

-pr�dko�� obrotowa w funkcji pr�du:

Θ

Σ−∆−=

cIUE

n rAszA

gdzie: Θ -strumie� magnetyczny,

- zale�no�� napi�cia na zaciskach rozrusznika w funkcji pobieranego pr�du: )( PAAAR rrIEU +−=

gdzie: r A -rezystancja wewn�trzna akumulatora, r P -rezystancja przewodów. Zwykle dla ka�dego rozrusznika okre�la si�:

a) moc znamionow�- jest to maksymalna moc, któr� oddaje rozrusznika przy okre�lonym napi�ciu i pojemno�ci �ródła zasilaj�cego,

b) napi�cie znamionowe- odpowiadaj�ce napi�ciu znamionowemu akumulatora (6V, 12V, 24V),

c) znamionow� pr�dko�� obrotow�- jest to pr�dko��, jak� rozwija silnik rozrusznika przy oddawaniu na wale mocy maksymalnej.

Sprawdzenie przeka�nika elektromagnetycznego rozrusznika.

Page 13: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

13

� wyregulowa� luzy mi�dzy stykami przeka�nika oraz mi�dzy zwor� a rdzeniem wg

instrukcji fabrycznej, � zamocowa� rozrusznik w uchwycie stołu pobierczego i podł�czy� układ wg rys. � opornik suwakowy na najwi�kszy opór, wł�czy� akumulator, zakres wskaza�

woltomierza ustawi� na zakres 0-15V, � zanotowa� napi�cie i zaobserwowa� napi�cie, przy którym nast�pi wł�czenie si�

przeka�nika. Sprawdzenie momentu obrotowego rozrusznika przy pełnym jego zahamowaniu.

I. zamocowa� rozrusznik zakładaj�c na kółko z�bate d�wigni� hamulca d dynanometrem,

II. zmniejszy� długo�� d�wigni hamulca L, III. wł�czy� rozrusznik zawieraj�c jego zaciski (z pomini�ciem wł�cznika

elektromagnetycznego), IV. w ci�gu 3-4s wł�czy� akumulator i odczyta� wskazania amperomierza,

woltomierza i dynamometru, obliczy� warto�� momentu obrotowego rozrusznika;

M=FI

Page 14: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

14

Analiza wyników. Je�eli napi�cie wł�czenia przeka�nika elektromagnetycznego rozrusznika 12V jest wy�sze ni� 9V, a napi�cie wył�czenia wy�sze ni� 6,6V, to przeka�nik jest niewła�ciwie wyregulowany. Regulacja polega na wymianie jego spr��yn. Obliczony moment obrotowy rozrusznika oraz warto�� napi�cia i pr�du przy pełnym hamowaniu powinny by� zgodne z tablic� (poni�ej). Je�eli pr�d pobierany przez rozrusznik na biegu jałowym jest wi�kszy od normalnego, a jego pr�dko�� obrotowa mniejsza od znamionowej, �wiadczy to o du�ych stratach mechanicznych (zu�ycie ło�ysk, ocieranie wirnika, zwarcia). Dane charakterystyczne rozruszników.

Bieg jałowy Pełne hamowanie Typ rozrusznika

Moc znamionowa

[kW] Napi�cie [V]

Pr�d [A] Min pr�dko� obrotowa [obr/min]

Napi�cie [V]

Pr�d [A] Min moment

obrotowy [Nm]

R5b R5f R4b

E100-1,5 02-9175,02

1,3 1,1 0,6 1,1 2,9

11,4-1,6 11,4-12,6 11,4-12,6

12 22,8

≤ 85 ≤ 85 ≤ 85 ≤ 20

50-60

5000 5000 5000 6000 4000

8 8 8 6

18,5

600 600 450 610 560

28 23 8

12 76

Page 15: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

15

2.3 Diagnozowanie regulatora pr�dnicy i podzespołów Regulator pr�dnicy w obwodzie pr�dnicy pr�du stałego spełnia trzy funkcje:

a) utrzymuje napi�cie pr�dnicy na stałym poziomie, co jest konieczne dla prawidłowej pracy odbiorników elektrycznych;

b) ogranicza pr�d pobierany z pr�dnicy, zabezpieczaj�c j� przed przeci��eniem; c) wł�cza pr�dnic� do równoległej współpracy z akumulatorem w momencie,

gdy napi�cie na jej zaciskach wzro�nie do odpowiedniej warto�ci (wy�szej od napi�cia akumulatora). Funkcje te realizuje regulator pr�dnicy składaj�cy si� z trzech podzespołów:

a) regulatora napi�cia; b) ogranicznika pr�du; c) wył�cznika samoczynnego pr�du zwrotnego.

2.3.1. Zasada działania regulatora napi�cia Zasada działania polega na rozwieraniu zestyku Si wł�czaniu w obwód wzbudzenia pr�dnicy rezystora Rd, gdy napi�cie przekroczy okre�lon� warto�� U, i na zwieraniu styków S, pod działaniem spr��yny przeka�nika z chwil�, gdy napi�cie spadnie poni�ej zadanej warto�ci U;. Zasad� regulacji napi�cia przedstawiono na rys. 3.4. Na regulator R oddziałuje ró�nica AU pomi�dzy dwoma sygnałami: napi�cia zadanego U; oraz napi�cia rzeczywistego Up. Zasada działania regulatora polega na zmniejszaniu warto�ci AU do zera, a tym samym utrzymywaniu napi�cia pr�dnicy na wymaganym poziomie.

Rys. 3.3. Schemat regulatora napi�cia: 1 — twornik pr�dnicy. 2 — uzwojenie wzbudzenia pr�dnicy, 3 — przeka�nik regulatora napi�cia

Page 16: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

16

2.3.2. Zasada działania ogranicznika pr�du

Ograniczanie pr�du jest konieczne w celu zabezpieczenia pr�dnicy przed uszkodzeniem spowodowanym przegrzaniem si� uzwoje� w wyniku obci��enia pr�dnicy pr�dem wy�szym od znamionowego. Długotrwały prze-pływ takiego pr�du grozi przepaleniem si� uzwoje� lub powstaniem zwarcia mi�dzyzwojowego. Zasada działania polega na rozwieraniu zestyku 82 (rys. 3.5) i wł�czenie w obwód wzbudzenia pr�dnicy rezystora Rd, gdy nat��enie pr�du przekroczy warto�� znamionow� i na zwieraniu styków S; pod działaniem spr��yny przeka�nika z chwil�, gdy nat��enie pr�du spadnie poni�ej warto�ci znamionowej. Sterowanie pr�dem wzbudzenia powoduje zmian� napi�cia pr�dnicy, a tym samym zmian� nat��enia pr�du obci��enia pr�dnicy 2.3.3. Zasada działania samoczynnego wył�cznika pr�du zwrotnego Zapobiega wyładowaniu akumulatora przez twornik pr�dnicy podczas okresu, w którym napi�cie pr�dnicy jest ni�sze od napi�cia akumulatora. Zasad� działania wył�cznika ilustruje rys. 3.6. W chwili gdy napi�cie pr�dnicy przekroczy napi�cie akumulatora o pewn� warto��, nast�puje zamkni�cie styku 83 ł�cz�cego pr�dnic� z akumulatorem do pracy równoległej

Rys. 3.6. Schemat wył�cznika samoczynnego pr�du zwrotnego: 1 — twornik pr�dnicy, 2 — uzwojenie wzbudzenia pr�dnicy, 3 - przeka�nik wył�cznika samoczynnego, 4 — akumulator

Page 17: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

17

2.4. Diagnozowanie regulatorów pr�dnic W trakcie eksploatacji elektronicznych regulatorów nale�y przestrzega

nast�puj�cych zasad: a) nie mo�na zamienia przewodów regulatora mi�dzy sob�, poniewa� powoduje to uszkodzenie elementów półprzewodnikowych regulatora; b) w pr�dnicach współpracuj�cych z regulatorami elektronicznymi nie mo�na zwiera zacisku uzwojenia wzbudzenia regulatora (DF, 18) z mas�. Powoduje to uszkodzenie, elementów półprzewodnikowych; c) chroni regulator przed zalaniem wod�; d) w czasie elektrycznego spawania na poje�dzie zaleca si� odł�czy regulator od instalacji elektrycznej samochodu.

Diagnozowanie obwodu zasilania w energi� elektryczn� obejmuje: — ogl�dziny zewn�trzne; — sprawdzenie poprawno�ci działania obwodu (realizacja funkcji); — sprawdzenie zespołów obwodu.

3. Ocena stanu technicznego obwodu zasilania w energi� elektryczn�

Stan techniczny obwodu zasilania w energi� elektryczn� ma istotny wpływ na sprawne funkcjonowanie całej instalacji elektrycznej pojazdu. Obwód zasilania jest zdatny, gdy zdatne s� wszystkie zespoły obwodu i ich poł�czenia elektryczne.

Głównym symptomem uszkodzenia jest brak lub zbyt mała warto� pr�du ładowania. Brak pr�du ładowania jest sygnalizowany zarówno przez amperomierz, jak i przez lampk� kontroln�, przy czym amperomierz umo�liwia stwierdzenie przybli�onej warto�ci pr�du ładowania, co pozwala okre�li stopie� rozładowania akumulatora.

W przypadku gdy obwód zasilania posiada woltoamperomierz mo�liwe jest stwierdzenie warto�ci napi�cia pr�du ładowania, które w zdatnym obwodzie zasilania nie powinno przekracza 14,5 V dla instalacji 12 V i 29 V dla instalacji 24 V.

Uszkodzenia w obwodzie zasilania generuj� cztery rodzaje objawów: 1. Brak pr�du ładowania powoduje ci�głe �wiecenie lampki kontrolnej lub

wskazywanie na „minus" amperomierza niezale�nie od pr�dko�ci obrotowej silnika.

2. Niedoładowywanie akumulatora powoduje ga�niecie lampki kontrolnej lub wskazania na „+" wskazówki amperomierza dopiero przy du�ych pr�dko�ciach obrotowych. Ponadto wyst�puj� trudno�ci w trakcie rozruchu silnika spalinowego spowodowane rozładowaniem akumulatora.

3. Przeładowywanie akumulatora objawia si� poprzez nadmierne, ci�głe wychylenie na „+" wskazówki amperomierza, intensywne gazowanie elektrolitu poł�czone z jego wyrzucaniem przez otwory korków wlewowych co powoduje szybkie obni�anie jego poziomu.

4. Słabe �arzenie lub migotanie lampki kontrolnej przy du�ych pr�dko�ciach obrotowych silnika spalinowego.

Page 18: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

18

Ocena stanu w tych przypadkach sprowadza si� do: W przypadku obwodu zasilania z pr�dnic�: W ka�dym przypadku diagnozowanie rozpoczyna si� od sprawdzenia

ukompletowania obwodu oraz stanu poł�cze� elektrycznych i mechanicznych Objaw 1 wskazuje na uszkodzenie pr�dnicy lub regulatora pr�dnicy:

w celu lokalizacji uszkodzonego zespołu nale�y: — uruchomi silnik i ustali �redni� pr�dko� obrotow� (około 1500 obr./min); — przewodem pomocniczym, przy zaciskach regulatora 16110 (masa) oraz 16

i 18 dokona prób na iskrzenie. Wyst�pienie iskrzenia w jednym z poł�cze� �wiadczy o niezdatno�ci regulatora

i o zdatno�ci pr�dnicy. Diagnozowanie szczegółowe i naprawa wymagaj� wymontowania uszkodzonego zespołu z pojazdu.

Wyst�pienie objawu 2 mo�e by wynikiem uszkodzenia zarówno regulatora,

jak i pr�dnicy. W celu lokalizacji uszkodzonego zespołu nale�y posłu�y si� samochodowym przyrz�dem diagnostycznym KR-8005, G-1135 lub kaset� KPE-6/24 zgodnie z ich instrukcj� u�ytkowania.

W przypadku objawu 3 regulacji lub naprawy wymaga regulator pr�dnicy. Objaw 4 jest wynikiem zbyt du�ych spadków napi� w obwodzie:

wł�cznik zapłonu (stacyjka), styki wył�cznika samoczynnego regulatora pr�dnicy, poł�czenia przewodów obwodu sygnalizacji. 3.1. Przyrz�d do diagnozy alternatora

Do przetwarzania pr�du przemiennego na pr�d stały słu�y wbudowany w alternator prostownik o sze�ciu diodach krzemowych. Alternator współpracuje z regulatorem napi�cia, którego zadaniem jest niedopuszczenie do nadmiernego wzrostu napi�cia, mog�cego uszkodzi odbiorniki elektryczne pojazdu.

Po stwierdzeniu objawów wskazuj�cych na mo�liwo� powstania usterki w alternatorze nale�y sprawdzi działanie alternatora. Proponowany sposób badania nie wymaga wymontowania alternatora z samochodu.

W okresie przygotowywania i realizacji pomiarów zaleca si� post�powa ze szczególn� ostro�no�ci�. Nieprzestrzeganie poni�szych wskazówek mo�e doprowadzi do uszkodzenia regulatora napi�cia lub diod prostownika. Sprawdzanie wydajno�ci pr�dowej alternatora

— Zało�y sond� pomiarow� multimetru na przewód l�dowania alternatora w sposób pokazany na rysunku 8.7. Zwróci uwag�, aby strzałka na sondzie była zgodna z kierunkiem przepływu pr�du w przewodzie. Sonda musi by całkowicie zamkni�ta. — Akumulator musi by całkowicie naładowany. — Uruchomi silnik i ustali pr�dko� obrotow� na 3000...4000 obr/min.

Page 19: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

19

— Wł�cza kolejno główne odbiorniki elektryczne, odczytuj�c oddzielnie dla ka�dego nat��enie pr�du ładowania. — Zsumowa odczytane warto�ci nat��enia pr�du. — Wł�czy jednocze�nie główne odbiorniki elektryczne i zmierzy warto�

nat��enia pr�du. 1. Pr�d ładowania mo�na uzna za prawidłowy, je�eli nie jest mniejszy

maksymalnie o 5 A od sumy nat��e� pr�du poszczególnych odbiorników. W innym przypadku nale�y alternator wymontowa i naprawi

Pomiar pr�du l�dowania alternatora multimetrem z sond� hallotronow�

3.2 Przyrz�dy do diagnozy rozrusznika Rozrusznik jest odpowiednio skonstruowanym silnikiem elektrycznym. który nap�dzaj�c silnik spalinowy w czasie uruchamiania powinien mu nada tak� pr�dko� obrotow�, aby powstały warunki do rozpocz�cia procesu zapłonu. Ogólny schemat elektryczny rozrusznika i zasad� jego działania przedstawiono na rysunku Rozrusznik oraz cały obwód rozruchowy mo�na uzna za sprawny, je�eli s� spełnione poni�sze kryteria oceny

1. Podczas rozruchu zapewniaj� wystarczaj�c� pr�dko� obrotow� wału korbowego, która wynosi:

60...90 obr/min dla silników ga�nikowych, 60... 100 (140) obr/min dla silników wysokopr��nych z komor� wst�pn�

(z wtryskiem bezpo�rednim), 80...200 obr/min dla silników wysokopr��nych bez �wiec �arowych.

2. W czasie działania rozrusznika nie słycha zgrzytów i innych hałasów, nie wyst�puj� równie� inne objawy mechanicznej niesprawno�ci 3. Podczas uruchamiania silnika pobór pr�du przez rozrusznik i spadek napi�cia w obwodzie rozruchowym nie przekraczaj� warto�ci dopuszczalnych.

Ocen� sprawno�ci rozrusznika według pierwszych dwóch kryteriów dokonuje si� w sposób bezpo�redni podczas próby uruchomienia silnika natomiast spełnianie ostatniego warunku mo�e by sprawdzone podczas odpowiedniego

Page 20: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

20

badania diagnostycznego. Poni�ej przedstawiono dwie metody kontroli działania rozrusznika, obie nie wymagaj�ce jego wymontowania z samochodu Pomiar napi�cia podczas rozruchu

Rys 1 Pomiar napi�cia podczas rozruchu

Pomiar pr�du zwarcia

Rys 2 Pomiar pr�du zwarcia

2.7. Ocena stanu technicznego �wiecy płomieniowej Do oceny zdatno�ci stosuje si�:

• pomiar czasu podgrzewania �wiecy do osi�gni�cia temperatury zapłonu paliwa – t = 50÷60 s, • pomiar spadku napi�cia na włóknie �wiecy �arowej w czasie jej wł�czenia – U = 5 V lub

nat��enia pr�du płyn�cego – I = 11,5 A, • pomiar spadku napi�cia na rezystorze wył�cznika elektronicznego – U = 4,5 ± 0,45 V • wydatek dyszy paliwowej �wiecy płomieniowej – q = 200 ± 20 cm3/min

Page 21: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

21

3. Mo�liwe uszkodzenia w obwodzie rozruchowym silnika spalinowego.

Objawy Przyczyna Sposób usuni�cia uszkodzenia

1. Rozrusznik i wył�cznik elektromagnetyczny nie działa.

1. Przerwa w głównym obwodzie rozruchowym.

2. Wyładowany akumulator.

3. Uszkodzony styk w stacyjce.

4. Uszkodzony przeka�nik elektromagnetyczny.

Sprawdzi� poł�czenia mi�dzy akumulatorem, rozrusznikiem i mas� pojazdu – oczy�ci� zacisk, dokr�ci� �ruby. Sprawdzi� poziom i g�sto�� elektrolitu, naładowa�. Sprawdzi� stan styku, Wymieni� ł�cznik. Sprawdzi� przerwy w obwodzie cewki przeka�-nika, czy nie klinuje si� rdze� elektromagnesu.

2. Wył�cznik elektromagnetyczny wł�cza si�, a rozrusznik nie działa.

1. Przerwa w głównym obwodzie rozruchowym.

2. Wyładowany

akumulator. 3. Du�a rezystancja

przej�cia styków wył�cznika elektromagnetycznego.

4. Zu�ycie lub zawiesze-nie szczotek rozrusz-nika.

Sprawdzi� poł�czenia mi�dzy akumulatorem, rozrusznikiem i mas� pojazdu. Sprawdzi� poziom i g�sto�� elektrolitu, naładowa�. Oczy�ci� styki. Sprawdzi� szczotki ewent. wymieni�. Wymieni� rozrusznik.

3. Urz�dzenie sprz�gaj�ce „stuka”, wył�cznik elektromagnetyczny wł�cza i wył�cza si�.

1. Przerwanie lub zły styk z mas�.

2. Rozregulowany przeka�nik.

Naprawi� poł�czenie. Wyregulowa� przeka�nik.

4. Rozrusznik wł�cza si�, ale nie obraca wału korbowego silnika.

1. Po�lizg sprz�gła jednokierunkowego w urz�dzeniu sprz�gaj�cym.

2. Zu�yte z�by wie�ca koła zamachowego i z�bnika.

3. D�wignia tulei z�bnika uszkodzona.

4. Osłabienie spr��yny zderzakowej.

Wymieni� sprz�gło. Wymieni� wieniec na kole zamachowym i z�bnik Rozebra� rozrusznik i naprawi� uszkodzenie. Wymieni� spr��yn�

5. Silnik uruchamia si�, a rozrusznik nie wył�cza si�.

1. Zacinanie si� z�bnika na wielowypu�cie wałka rozrusznika.

2. Spiekanie si� styków przeka�nika elektromagnetycznego

Oczy�ci� wałek i nasmarowa�. Oczy�ci� styki.

Page 22: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

22

4. Algorytm kontroli stanu i lokalizacji uszkodze� obwodu rozruchowego. ��

��

��

��

��

��

� �

������������ �������� �����

���������������

��������������������� ���� �������������� ����� ��������� ��

� ����� ������ ����������������������� ��������������

�������������� ��������� ���������������

������!��

������ ������!�� ����"#$ %& ' ( )$ * )� �+ �,-. ,/0 * ( 0 1 . 2

�������� ���"��� ���������!���� ��������

������������!��

��� ���"���345 ���3675 # � �* /$ ( * $ . 2 )$ * )� �* . ,/

��������������8��������� ������ �������

������� ������ ����������� �# . ����������� ������

� ������� �������� ��

Page 23: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

23

5. Przyrz�dy pomiarowe. 5.1. Pomiary napi�cia akumulatora pod obci��eniem i podczas rozruchu.

Próbniki napi�cia.

Charakterystyka wska�ników:

• 3 przyrz�dy w jednym • dodatkowy wy�wietlacz LCD 3 1/2 cyfry, odczyt 1999 (wersja Beta) • kontrola napi�cia w zakresie 12 ... 690 V • optyczna i akustyczna kontrola ci�gło�ci przepływu do 400 kW • opatentowany wska�nik kierunku wirowania faz (zb�dna tzw. "3 r�ka") • IP 65 - strugo i pyłoszczelny do u�ytku w warunkach zewn�trznych (atest VDE zgodnie z DIN

VDE 0470/cz��� 1, EN 60529) • jedyne w swoim rodzaju o�wietlenie przestrzeni roboczej do prac w zacienionych miejscach (np.

w rozdzielnicach i szafach steruj�cych) • osłony ochronne ko�cówek pomiarowych na stałe zabezpieczone przed zgubieniem • szybka jednor�czna kontrola gniazd wtykowych z 19 mm odst�pem otworów kontaktowych, bez

konieczno�ci odł�czenia ruchomej ko�cówki miernika • w pełni funkcjonalne i pewne wskazanie obecno�ci napi�cia przy rozładowanych bateriach lub

bez nich • jednobiegunowe oznaczenie faz przy pomocy elektrody dotykowej (bez ró�nicy potencjału) • automatyczne wewn�trzne obci��enie (pobór mocy), równie� do wyzwalania wył�czników

ró�nicowo-pr�dowych (FI/RCD) do 30 mA • krótki czas zadziałania (<0,1 s), umo�liwiaj�cy szybk� kontrol� napi�cia • prosty test baterii do samokontroli funkcjonowania • mocna, ergonomicznie uformowana obudowa • zbudowany zgodnie z DIN VDE 0680 / cz��� 401, DIN EN 61243-3, (dotychczas DIN VDE 0680 /

cz��� 5), DIN VDE 0411��EN 61010, IEC 61010.

Page 24: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

24

Dane techniczne:

wska�nik wy�wietlacz LCD 3 1/2 cyfry 1999 (2000 beta), wska�nik pasmowy LED

zakres pomiaru napi�� 12 [V] ... 690 [V] AC//DC; 12; 24; 50; 120; 230; 400; 690 [V] napi�cie stałe/przemienne rozpoznanie automatyczne

wybór zakresu pomiarowego automatyczny

czas reakcji < 0.1 [s] zakres cz�stotliwo�ci 0 ... 400 [Hz]

wewn�trzny pobór mocy około 2.1 [W] przy 690 [V] pr�d probierczy < 3.5 [mA]

warto�� szczytowa pr�du < 0.2 [A] obci��enie automatyczne wyzwala wył�czniki ró�nicowo-pr�dowe (FI/RCD) (do 30 mA)

test jednobiegunowy optyczny/akustyczny zakres napi�� 100 [V] ... 690 [V]

badanie ci�gło�ci przepływu / test diod optyczny/akustyczny

zakres oporno�ci 0 ... 400 [kHz] pr�d probierczy około 5 [mA]

oznaczenie kierunku wirowania faz dwubiegunowe

zakres napi�� 100 [V] ... 690 [V]

bezpiecze�stwo zgodnie z: DIN VDE 0682/cz��� 401, DIN EN 61243-3, (dotychczas DIN VDE 0680 / cz��� 5), DIN VDE 0411, EN 61010, IEC 61010

kategoria przepi�ciowa kat. III / 690 [V] poziom zakłóce� 2

stopie� ochrony IP 65

strugo i pyłoszczelny, atest VDE zgodnie z DIN VDE 0470 / cz��� 1, EN 60529

zasilanie 2 x 1.5 [V] Micro, R03 wymiary 240 x 56 x 24 mm

waga około 180 g

Page 25: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

25

5.2. Pomiary pr�du i spadków napi�cia w obwodzie rozruchowym.

Multimetry c�gowe CA-600 i CA-60 Pomiar pr�du jest jednym z najcz��ciej wykonywanych pomiarów przy sprawdzaniu instalacji i

elektrycznych zespołów samochodowych. Przy sprawdzaniu pr�du rozruchowego silników benzynowych mamy do czynienia ze stosunkowo du�ymi pr�dami stałymi rz�du 250 A, a w przypadku silników Diesla z pr�dami ok. 350 – 600 A. Jeszcze wi�ksze pr�dy pobieraj� z akumulatora w momencie rozruchu silniki ci��arówek, bo rz�du 1000 – 1500 A. 3.1. Przyrz�d do diagnozy alternatora

Do przetwarzania pr�du przemiennego na pr�d stały słu�y wbudowany w alternator prostownik o sze�ciu diodach krzemowych. Alternator współpracuje z regulatorem napi�cia, którego zadaniem jest niedopuszczenie do nadmiernego wzrostu napi�cia, mog�cego uszkodzi odbiorniki elektryczne pojazdu.

Po stwierdzeniu objawów wskazuj�cych na mo�liwo� powstania usterki w alternatorze nale�y sprawdzi działanie alternatora. Proponowany sposób badania nie wymaga wymontowania alternatora z samochodu.

W okresie przygotowywania i realizacji pomiarów zaleca si� post�powa ze szczególn� ostro�no�ci�. Nieprzestrzeganie poni�szych wskazówek mo�e doprowadzi do uszkodzenia regulatora napi�cia lub diod prostownika. Sprawdzanie wydajno�ci pr�dowej alternatora

— Zało�y sond� pomiarow� multimetru na przewód l�dowania alternatora w sposób pokazany na rysunku 8.7. Zwróci uwag�, aby strzałka na sondzie była zgodna z kierunkiem przepływu pr�du w przewodzie. Sonda musi by całkowicie zamkni�ta. — Akumulator musi by całkowicie naładowany. — Uruchomi silnik i ustali pr�dko� obrotow� na 3000...4000 obr/min. — Wł�cza kolejno główne odbiorniki elektryczne, odczytuj�c oddzielnie dla ka�dego nat��enie pr�du ładowania. — Zsumowa odczytane warto�ci nat��enia pr�du.

Page 26: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

26

— Wł�czy jednocze�nie główne odbiorniki elektryczne i zmierzy warto� nat��enia pr�du.

2. Pr�d ładowania mo�na uzna za prawidłowy, je�eli nie jest mniejszy maksymalnie o 5 A od sumy nat��e� pr�du poszczególnych odbiorników. W innym przypadku nale�y alternator wymontowa i naprawi

Pomiar pr�du l�dowania alternatora multimetrem z sond� hallotronow�

3.2 Przyrz�dy do diagnozy rozrusznika Rozrusznik jest odpowiednio skonstruowanym silnikiem elektrycznym. który nap�dzaj�c silnik spalinowy w czasie uruchamiania powinien mu nada tak� pr�dko� obrotow�, aby powstały warunki do rozpocz�cia procesu zapłonu. Ogólny schemat elektryczny rozrusznika i zasad� jego działania przedstawiono na rysunku Rozrusznik oraz cały obwód rozruchowy mo�na uzna za sprawny, je�eli s� spełnione poni�sze kryteria oceny

1. Podczas rozruchu zapewniaj� wystarczaj�c� pr�dko� obrotow� wału korbowego, która wynosi:

60...90 obr/min dla silników ga�nikowych, 60... 100 (140) obr/min dla silników wysokopr��nych z komor� wst�pn�

(z wtryskiem bezpo�rednim), 80...200 obr/min dla silników wysokopr��nych bez �wiec �arowych.

2. W czasie działania rozrusznika nie słycha zgrzytów i innych hałasów, nie wyst�puj� równie� inne objawy mechanicznej niesprawno�ci 3. Podczas uruchamiania silnika pobór pr�du przez rozrusznik i spadek napi�cia w obwodzie rozruchowym nie przekraczaj� warto�ci dopuszczalnych.

Ocen� sprawno�ci rozrusznika według pierwszych dwóch kryteriów dokonuje si� w sposób bezpo�redni podczas próby uruchomienia silnika natomiast spełnianie ostatniego warunku mo�e by sprawdzone podczas odpowiedniego badania diagnostycznego.

Poni�ej przedstawiono dwie metody kontroli działania rozrusznika, obie nie wymagaj�ce jego wymontowania z samochodu

Page 27: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

27

Pomiar napi�cia podczas rozruchu

Rys 1 Pomiar napi�cia podczas rozruchu

Pomiar pr�du zwarcia

Rys 2 Pomiar pr�du zwarcia

Page 28: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

28

4. Algorytm kontroli stanu i lokalizacji uszkodze� obwodu Rysunek przedstawiaj�cy algorytm kontroli stanu i lokalizacji uszkodze� obwodu zasilania w energi� elektryczn�

Page 29: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

29

Page 30: DIAGNOZOWANIE RÓDEŁ ZASILANIA ENERGI ELEKTRYCZNpojazdy.utp.edu.pl/ksiazki/Lab/11.pdfPrdnica prdu stałego. Prdnica samochodowa jest maszyn bocznikow o regulowanym prdzie wzbudzenia

30