ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

3

Spis tre�ci

Wst�p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

1. Wiadomo�ci podstawowe z elektrotechniki i elektroniki pojazdów samochodowych . . . 91. 1.1. Rozwój elektrycznych i elektronicznych urz�dze� pojazdów samochodowych . . . . 91. 1.2. Perspektywy rozwoju urz�dze� wyposa�enia elektrycznego i elektronicznego 1. 1.2. samochodu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111. 1.3. Rozwój i mo�liwo�ci zastosowania energooszcz�dnych i ekologicznych �róde� 1. 1.2. nap�du samochodów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2. Ogólne problemy wyposa�enia elektrycznego pojazdów samochodowych . . . . . . . . . . . . 151. 2.1. Podstawowe wymagania techniczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151. 2.2. Rodzaje instalacji elektrycznych stosowanych w pojazdach samochodowych . . . . . 161. 2.3. Wybór rodzaju i warto�ci napi�cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

3. Akumulatory samochodowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201. 3.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201. 3.2. Budowa i zasada dzia�ania akumulatora o�owiowego (rozruchowego) . . . . . . . . . . 201. 3.3. Procesy chemiczne w akumulatorze o�owiowym (rozruchowym) . . . . . . . . . . . . . . . 221. 1.2. 3.3.1. adowanie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221. 1.2. 3.3.2. Wy�adowanie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231. 3.4. Podstawowe wielko�ci akumulatora o�owiowego (rozruchowego) . . . . . . . . . . . . . . 231. 1.2. 3.4.1. Si�a elektromotoryczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231. 1.2. 3.4.2. Napi�cie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241. 1.2. 3.4.3. Pojemno� elektryczna akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261. 1.2. 3.4.4. Sprawno� akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291. 1.2. 3.4.5. Zdolno� rozruchowa akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291. 1.2. 3.4.6. Samowy�adowanie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301. 1.2. 3.4.7. Akumulator sucho�adowany i bezobs�ugowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301. 3.5. adowanie akumulatorów o�owiowych (rozruchowych) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321. 1.2. 3.5.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321. 1.2. 3.5.2. Pierwsze �adowanie akumulatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331. 1.2. 3.5.3. Do�adowanie i �adowanie wyrównawcze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341. 1.2. 3.5.4. adowanie przyspieszone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341. 1.2. 3.5.5. adowanie odsiarczaj�ce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341. 3.6. Elektryczne i elektroniczne urz�dzenia do �adowania akumulatora . . . . . . . . . . . . 351. 3.7. U�ytkowanie i konserwacja akumulatorów o�owiowych (rozruchowych) . . . . . . . . 361. 3.8. Inne rodzaje akumulatorów (trakcyjne i rozruchowe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371. 1.2. 3.8.1. Akumulatory o�owiowe (trakcyjne) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371. 1.2. 3.8.2. Akumulatory zasadowe kadmowo-niklowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391. 1.2. 3.8.3. Akumulatory zasadowe srebrowo-cynkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401. 3.9. Inne statyczne �ród�a energii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4. Pr�dnice samochodowe pr�du przemiennego (alternatory) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441. 4.1. Porównanie alternatora z pr�dnicami samochodowymi pr�du sta�ego . . . . . . . . . . 441. 4.2. Budowa i zasada dzia�ania alternatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461. 4.3. Charakterystyki eksploatacyjne alternatorów samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4

1. 4.4. Alternator kompaktowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531. 4.5. Niekonwencjonalna praca alternatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551. 1.2. 4.5.1. Uwagi wst�pne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551. 1.2. 4.5.2. Praca alternatora w warunkach kontrolowanego przeci��enia . . . . . . . . . . . 551. 4.6. Regulatory napi�cia alternatorów samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581. 1.2. 4.6.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 581. 1.2. 4.6.2. Jednostopniowy wibracyjny regulator napi�cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 591. 1.2. 4.6.3. Dwustopniowy wibracyjny regulator napi�cia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 601. 1.2. 4.6.4. Regulatory elektroniczne alternatorów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611. 1.2. 4.6.5. Budowa i dzia�anie wybranego regulatora elektronicznego . . . . . . . . . . . . . . 641. 4.7. Elektroniczny regulator napi�cia 60 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

5. Uk�ad zap�onowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681. 5.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681. 5.2. Przebieg procesu wy�adowania iskrowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 681. 5.3. Konwencjonalny uk�ad zap�onowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691. 1.2. 5.3.1. Budowa konwencjonalnego uk�adu zap�onowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691. 1.2. 5.3.2. Zasada dzia�ania konwencjonalnego uk�adu zap�onowego . . . . . . . . . . . . . . 701. 5.4. Budowa i zasada dzia�ania elementów konwencjonalnego uk�adu zap�onowego . . 741. 1.2. 5.4.1. Aparat zap�onowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741. 1.2. 5.4.2. Cewka zap�onowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 861. 1.2. 5.4.3. �wiece zap�onowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881. 5.5. Elektroniczne uk�ady zap�onowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 901. 1.2. 5.5.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 901. 1.2. 5.5.2. Elektroniczne uk�ady zap�onowe z gromadzeniem energii w cewce 1. 1.2. 5.5.2. (indukcyjno�ci) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 911. 1.2. 5.5.3. Elektroniczne uk�ady zap�onowe z gromadzeniem energii1. 1.2. 5.5.3. w kondensatorze (pojemno�ci) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 931. 1.2. 5.5.4. Sterowanie bezstykowe uk�adów zap�onowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 951. 1.2. 5.5.5. Przyk�ad budowy i dzia�ania elektronicznego uk�adu zap�onowego. . . . . . . . 971. 1.2. 5.5.6. Elementy sk�adowe urz�dzenia zap�onowego – ich budowa i dzia�anie . . . . 981. 5.6. Zap�on plazmowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1011. 5.7. Zap�on fotochemiczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1021. 5.8. Zap�on elektromagnetyczny za pomoc� lasera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

6. Samochodowe systemy sterowania komputerowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051. 6.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1051. 6.2. Rodzaje wtrysku paliwa sterowanego elektronicznie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1091. 6.3. Podstawowe uk�ady wtrysku paliwa sterowanego elektronicznie . . . . . . . . . . . . . . . 1121. 1.2. 6.3.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1121. 1.2. 6.3.2. Uk�ad zasilania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1131. 1.2. 6.2.3. 6.3.2.1. Pompa paliwowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1131. 1.2. 6.3.2. 6.3.2.2. Filtr paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1151. 1.2. 6.3.2. 6.3.2.3. T�umik pulsacji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1151. 1.2. 6.3.2. 6.3.2.4. Regulator ci�nienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1161. 1.2. 6.3.2. 6.3.2.5. Wtryskiwacze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1171. 1.2. 6.2.3. 6.3.2.6. Wtryskiwacz rozruchu zimnego silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1191. 1.2. 6.3.3. Uk�ad dolotowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1211. 1.2. 6.3.3. 6.3.3.1. Przep�ywomierz powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1211. 1.2. 6.3.3. 6.3.3.2. Przepustnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1251. 1.2. 6.3.3. 6.3.3.3. Zawór powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1261. 1.2. 6.3.3. 6.3.3.4. Komora mieszalnikowa i kolektor dolotowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1271. 1.2. 6.3.4. Uk�ad elektronicznego sterowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

5

1. 1.2. 6.3.5. 6.3.4.1. Czujnik po�o�enia przepustnicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1271. 1.2. 6.3.5. 6.3.4.2. Czujnik temperatury p�ynu ch�odz�cego (wody) . . . . . . . . . . . . . . . . 1281. 1.2. 6.3.5. 6.3.4.3. Czujnik temperatury powietrza dolotowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1291. 1.2. 6.3.5. Elektroniczna jednostka steruj�ca wtryskiem paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1301. 6.4. Elektroniczne systemy sterowania hamulcowym uk�adem przeciwblokuj�cym 1. 1.2. (ABS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1321. 1.2. 6.4.1. Uwagi wst�pne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1321. 1.2. 6.4.2. Zespo�y elektryczne i elektroniczne systemu sterowania ABS . . . . . . . . . . . . 1331. 1.2. 6.4.2. 6.4.2.1. Czujnik pr�dko�ci obrotowej kó� . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1331. 1.2. 6.4.2. 6.4.2.2. Sterownik hamulcowego uk�adu przeciwblokuj�cego ABS . . . . . . . 1341. 6.5. Inne uk�ady zwi�kszaj�ce bezpiecze�stwo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1361. 1.2. 6.5.1. Uwagi ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1361. 1.2. 6.5.2. Uk�ad regulacji po�lizgu nap�du ASR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1371. 1.2. 6.5.3. Stabilizacja toru jazdy ESP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

7. Obwód rozruchu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1391. 07.1. Rozruch silnika spalinowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1391. 07.2. Silnik elektryczny pr�du sta�ego jako rozrusznik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1411. 07.3. Charakterystyki elektromechaniczne rozrusznika. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1431. 07.4. Rozruszniki produkcji polskiej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1451. 07.5. Wp�yw czynników zewn�trznych i wewn�trznych na moc i moment rozrusznika . 1471. 07.6. Rozrusznik i mechanizm sprz�gaj�cy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1481. 07.7. Rozrusznik z reduktorem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1511. 07.8. Rozrusznik z przek�adni� planetarn� . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1521. 07.9. Silnik elektryczny pr�du sta�ego ze wzbudzeniem magnesami trwa�ymi 1. 10.2. jako rozrusznik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1531. 7.10. Urz�dzenia u�atwiaj�ce rozruch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

8. O�wietlenie pojazdów samochodowych i sygnalizacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1571. 8.1. Podstawowe zadania o�wietlenia pojazdów samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1571. 8.2. Wymagania dotycz�ce �wiate� mijania i �wiate� drogowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1581. 8.3. �wiat�a pojazdów samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1581. 8.4. Samochodowe �ród�a �wiat�a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1591. 8.5. Konstrukcja samochodowych �wiate� g�ównych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1611. 1.2. 8.5.1. Reflektor samochodowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1611. 1.2. 8.5.2. Szyba rozpraszaj�ca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1641. 1.2. 8.5.3. Budowa i zasada dzia�ania �arówki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1651. 8.6. Budowa i zasada dzia�ania przerywaczy kierunkowskazów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1661. 1.2. 8.6.1. Przerywacz kierunkowskazów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1661. 1.2. 8.6.2. Elektroniczny przerywacz kierunkowskazów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1681. 8.7. Budowa i zasada dzia�ania sygnalizatorów d�wi�kowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1691. 8.8. Badania urz�dze� o�wietleniowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1711. 8.9. Tendencje rozwojowe w o�wietleniu pojazdów samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . 174

9. Urz�dzenia kontrolno-pomiarowe i pomocnicze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1761. 9.1. Przeznaczenie i podzia� urz�dze� kontrolno-pomiarowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1761. 9.2. Kontrola pracy alternatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1771. 9.3. Kontrola pr�dko�ci jazdy pojazdu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1781. 9.4. Kontrola pr�dko�ci obrotowej silnika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1791. 9.5. Kontrola pracy uk�adu ch�odzenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1821. 9.6. Kontrola pracy uk�adu ci�nienia oleju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1841. 9.7. Kontrola ilo�ci paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1861. 9.8. Kontrola ci�nienia w ogumieniu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

1. 09.9. Tachograf i taksometr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1891. 9.10. Wycieraczki o nap�dzie elektrycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1891. 9.11. Urz�dzenie steruj�ce prac� wycieraczek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1901. 9.12. Silnik elektryczny dmuchawy powietrza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1911. 9.13. Silnik elektryczny wentylatora ch�odnicy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941. 9.14. Sprz�g�o elektromagnetyczne wentylatora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1951. 9.15. Samochodowe urz�dzenia radiowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1961. 0.2.0 9.15.1. Elementy przeciwzak�óceniowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1971. 1.2.0 9.15.2. Systemy informacyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

10. Energooszcz�dne i ekologiczne uk�ady nap�dowe pojazdów samochodowych . . . . . . . . 2001. 010.1. Wiadomo�ci ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2001. 010.2. Pojazdy samochodowe o nap�dzie elektrycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2021. 01.2. 010.2.1. Elektryczne silniki nap�dowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2021. 1.2. 1. 01.2. 010.2.1.1. Silniki pr�du sta�ego szeregowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2031. 1.2. 1. 10.2. 010.2.1.2. Silniki pr�du przemiennego indukcyjne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2041. 1.2. 1. 1.20. 010.2.1.3. Inne rodzaje silników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2051. 1.2. 0010.2.3. Uk�ady sterowania nap�du pojazdów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2061. 1.2. 0010.2.4. Cykle jazdy pojazdów elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2071. 1.2. 0010.2.5. Mo�liwo�ci odzysku energii w pojazdach elektrycznych . . . . . . . . . . . . . . 2081. 1.2. 0010.2.6. Mo�liwo� odzysku energii w pojazdach z nap�dem klasycznym . . . . . . . 2101. 1.2. 0010.2.7. Przyk�ady samochodów o nap�dzie elektrycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2131. 010.3. Pojazdy samochodowe o nap�dzie hybrydowym elektromechanicznym . . . . . . . 2141. 1.2. 0010.3.1. Budowa i dzia�anie hybrydowych elektromechanicznych uk�adów 1. 1.2. 310. 1.2. nap�dowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2141. 1.2. 0010.3.2. Pierwotne i wtórne �ród�a energii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2181. 1.2. 1. 1.20. 010.3.2.1. Pierwotne �ród�a energii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2181. 1.2. 1. 1.2.0 010.3.2.2. Wtórne �ród�a energii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2191. 1.2. 0010.3.3. Cykle jazdy pojazdów – akumulacja energii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2201. 1.2. 1. 01.2. 010.3.3.1. Prosty cykl jazdy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2201. 1.2. 1. 10.2. 010.3.3.2. Z�o�ony cykl jazdy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2201. 1.2. 0010.3.4. Przyk�ady samochodów o nap�dzie hybrydowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

38

Tablica 3.2Okre�lenie stopnia wy�adowania na podstawie g�sto�ci elektrolitu

G�sto� elektrolitu g/cm3 1,30 1,26 1,22 1,18 1,16

Stopie� wy�adowania % 0 25 50 75 80

Ogniwo oznaczone na przyk�ad symbolem 2PzSLD ma napi�cie znamionowe 2 V, pojemno� znamionow� K5 = 240 Ah, wymiary: d�ugo� 47 mm, szeroko� 198 mm, wysoko� 605 mm, masa ogniwa bez elektrolitu wynosi 12,2 kg, z ele-ktrolitem 16,0 kg. Ten typ ogniwa charakteryzuje si� najwi�ksz� pojemno�ci� K5 równ� 1500 Ah (masa ogniwa bez elektrolitu wynosi 63,4 kg, z elektrolitem 82,2 kg). We wszystkich typach o�owiowych ogniw trakcyjnych przyj�to pojem-no� 5-godzinn� jako znamionow�, pr�d �adowania i wy�adowania 5-godzinny (Q5/5) jako znamionowy i temperatur� elektrolitu 303 K (30 °C) jako tempera-tur� znamionow�.

Baterie zbudowane z ogniw o�owiowych trakcyjnych maj� okre�lone warto�ci napi�. Znormalizowane napi�cia baterii – stanowi�ce ogniwa PzS serii L i PzS serii LD – maj� napi�cia równe: 24 V, 36 V, 40 V, 48 V, 72 V i 80 V. Na przyk�ad bateria trakcyjna 24 V, wykonana z ogniw typu 2PzS 120L, ma K5 = 120 Ah, mas� z elektrolitem 128 kg, a bateria 24 V wykonana z ogniw 10PzS 1400L, K5 = 1400 Ah, mas� z elektrolitem 1055 kg. Dla porównania bateria trakcyjna 80 V wykonana z ogniw typ 2PzS 120L ma K5 = 120 Ah, mas� z elektrolitem 425 kg, a bateria 80 V, wykonana z ogniw typu 10PzS 1400L, K5 = 1400 Ah i mas� z elektrolitem 3445 kg. Budowane s� równie� inne rodzaje baterii trakcyj-nych, wykorzystuj�ce istniej�ce ogniwa trakcyjne, a ró�ni�ce si� napi�ciem i po-jemno�ci�. Producenci wykonuj� baterie trakcyjne sucho �adowane, nape�nione elektrolitem lub z elektrolitem sta�ym. Baterie z elektrolitem w postaci �elu nie wymagaj� uzupe�nienia w okresie u�ytkowania akumulatora.

Katalog firmy S.I.A.P. Sp. z o.o. przedstawia trzy rodzaje akumulatorów:● akumulatory specjalnego przeznaczenia,● akumulatory trakcyjne hermetyczne,● ogniwa i baterie trakcyjne.

Do pierwszej grupy mo�na zaliczy akumulatory z plusow� p�yt� pancern�, charakteryzuj�ce si� mo�liwo�ci� pracy w 1500 cyklach �adowa� i wy�adowa�. Na przyk�ad typ 6PT50 ma pojemno� K5 = 50 Ah, napi�cie 12 V.

Akumulator z plusow� p�yt� pastowan� – 500 cykli �adowa� i wy�adowa�, np. typ 3MC170 K5 = 170 Ah, napi�cie 6V.

Do drugiej grupy s� zaliczane akumulatory trakcyjne hermetyczne. Przyk�a-dem jest akumulator 6AGM100.

Do trzeciej grupy s� zaliczane ogniwa i baterie trakcyjne. Przyk�adem s� ba-terie o napi�ciu znamionowym 24 V: typ 12x2APH160, K5 = 160 Ah, masa bate-rii suchej 150 kg, z elektrolitem 175 kg.

39

3.8.2. Akumulatory zasadowe kadmowo-niklowe

Nazw� akumulatory zasadowe odnosi si� zazwyczaj do trzech uk�adów elek-trochemicznych: akumulatorów kadmowo-niklowych, �elazowo-niklowych i sre-browo-cynkowych.

Akumulatory zasadowe charakteryzuj� si� z regu�y ni�szymi – w porówna-niu z akumulatorami kwasowymi – energiami jednostkowymi masowymi (kJ/kg). Cena ich jest znacznie wy�sza, i to o tyle, �e pomimo ich du�ej trwa�o�ci – w po-równaniu z akumulatorami kwasowymi – stosowanie ich jest mniej ekonomicz-ne. Ponadto istnieje w skali �wiatowej deficyt niklu i srebra, dlatego nie znalaz�y one powszechnego zastosowania.

Rys. 3.14. Akumulator trakcyjny typu 6PT50

Rys. 3.16. Akumulator trakcyjny 6AGM100Rys. 3.15. Akumulator trakcyjny typu 3MC170

40

Uk�ady elektrochemiczne akumulatorów kadmowo-niklowych s� nast�puj�ce:

(+) Ni(OH) | KOH | Cd (–) (3.13)

Wspó�czesne konstrukcje tych akumulatorów ró�ni� si� zasadniczo od kon-strukcji akumulatorów kwasowych. Ró�nice te polegaj� przede wszystkim na od-miennym sposobie umieszczania mas czynnych w elektrodach oraz na odmien-nej konstrukcji naczy�.

Mas� czynn� akumulatorów kadmowo-niklowych, znajduj�c� si� w p�ytach elektrod dodatnich, stanowi wodorotlenek lub tlenek niklu w postaci proszku wraz z dodatkami zwi�kszaj�cymi przewodno� (sadz� lub grafitem). W p�ytach elektrod ujemnych mas� czynn� sporz�dza si� z tlenku kadmu (CdO) lub ze sproszkowanego kadmu metalicznego (Cd). Elektrolitem jest roztwór wodo-rotlenku potasu KOH o g�sto�ci ok. 1,2 g/cm3 z dodatkiem niewielkiej ilo�ci wodorotlenku litu. Rozró�nia si� nast�puj�ce rodzaje p�yt akumulatorowych: kieszonkowe, rurkowe, sfa�dowane, spiekane, sproszkowane i mieszane. Ka�dy rodzaj p�yty wymaga innej techniki wykonania. Na przyk�ad elektrody spiekane mog� by bardzo cienkie (0,04 mm), podczas wy�adowania nie p�czniej�, dzi�ki czemu odst�p pomi�dzy nimi mo�e by minimalny (0,15 mm). Zalety elektrod spiekanych pozwalaj� na budow� akumulatorów o du�ej mocy jednostkowej ma-sowej (W/kg).

Akumulatory te montuje si� zwykle w prostok�tnych naczyniach z tworzywa sztucznego. W akumulatorze elektrody s� rozdzielone separatorami z materia-�ów syntetycznych.

Znamionowe napi�cie ogniwa akumulatora kadmowo-niklowego jest równe 1,2 V, si�� elektromotoryczna waha si� w granicach od 1,3 do 1,5 V i zale�y od rodzaju p�yt. Na przyk�ad akumulatory z p�ytami spiekanymi maj� ma�� rezy-stancj� wewn�trzn�, dlatego zmiany ich napi�cia podczas �adowania i wy�ado-wania s� nieznaczne. Sprawno� elektryczna tych akumulatorów osi�ga 83%, sprawno� energetyczna ok. 50%. Ich samowy�adowanie w ci�gu 48 h wynosi ok. 10%, po up�ywie pierwszego miesi�ca ok. 15%, a nast�pnie co miesi�c zwi�ksza si� o 3%. W rezultacie po roku przechowywania w temperaturze pokojowej rze-czywista pojemno� akumulatora wynosi ju� tylko 50% pojemno�ci pocz�tkowej. Zatem przechowywanie akumulatorów powinno si� odbywa� w stanie wy�adowanym. Trwa�o� akumulatorów kadmowo-niklowych ocenia si� na 700 do 1000 cykli pe�nych �adowa� i wy�adowa�.

3.8.3. Akumulatory zasadowe srebrowo-cynkowe

Schemat elektrochemiczny akumulatorów srebrowo-cynkowych mo�na przed-stawi nast�puj�cym równaniem:

(+) Ag2O | KOH | Zn (–) (3.14)

41

W wyniku zachodz�cych reakcji w czasie wy�adowania akumulatora tlenek srebra ulega redukcji do metalicznego srebra, a cynk odwrotnie, utleniaj�c si� tworzy wodorotlenki lub tlenki cynku, które w po��czeniu z zasad� wytwarzaj� cyjanki potasu. Znajduj�ca si� w elektrolicie woda jest poch�aniana w czasie wy-�adowania, a wydzielana podczas �adowania, co t�umaczy wzrost poziomu elek-trolitu w tym ostatnim procesie.

Na rysunku 3.17 przedstawiono elementy sk�adowe akumulatora srebrowo-cynkowego. Elektrodami s� cienkie p�ytki grubo�ci od 0,5 do 3 mm, a elemen-tami przewodz�cymi pr�d – drut srebrny, umieszczony w materiale elektrody, w postaci kilku p�tli z ko�cami skr�conymi ze sob�. Przyk�ad takiej elektrody pokazano na rysunku 3.18.

Elektrod� srebrow� (dodatni�) wykonuje si� przez sprasowanie pod ci�nie-niem bardzo drobnego proszku czystego srebra metalicznego i spiekanie w tem-peraturze 723 K (450 °C).

Elektrod� cynkow� (ujemn�) wykonuje si� najcz��ciej przez sprasowanie tlenku cynku zmieszanego z py�em cynkowym. Wa�n� rol� w konstrukcji aku-mulatorów srebrowo-cynkowych odgrywa wybór materia�u na separatory. Jest to przewa�nie materia� z hydrocelulozy. Elektrody ujemne owija si� kilkoma warstwami separatora w ten sposób, �e os�ania si� je ca�kowicie z boków i od do�u, pozostawiaj�c odkryty tylko górny brzeg. Aby unikn� zwar, separator jest wyd�u�ony o 5 do 10 mm powy�ej górnego brzegu elektrody.

Rys. 3.17. Budowa akumulatora srebrowo-cynkowego1 – elektroda dodatnia, 2 – elektroda ujemna, 3 – drut srebrny odprowadzaj�cy pr�d, 4 – separator, 5 – naczynie akumulatorowe, 6 – pokrywa, 7 – zacisk, 8 – zawór, 9 – otwór do wlewania elektrolitu

Rys. 3.18. Elektroda srebrowa akumulatora srebrowo-cynkowego z drutem odprowadza-j�cym pr�d

93

W obwód wyj�ciowy tranzystora mocy uk�adu zap�onowego jest w��czony element magazynuj�cy energi� i transformator. W wi�kszo�ci rozwi�za� funkcje magazynowania energii i transformacji napi�cia s� ��czone w jednym elemencie – cewce zap�onowej (1 na rys. 5.30).

5.5.3. Elektroniczne uk�ady zap�onowe z gromadzeniem energii w kondensatorze (pojemno�ci)

W praktyce cz�sto s� stosowane uk�ady z gromadzeniem energii w kondensa-torze (pojemno�ci), zwane kondensatorowymi uk�adami zap�onowymi. Poniewa� najcz��ciej elementem prze��czaj�cym w tego rodzaju uk�adach jest tyrystor, spo-tyka si� równie� popularn� nazw� „zap�onów tyrystorowych”. Ogólnie zasada dzia�ania kondensatorowych uk�adów zap�onowych (rys. 5.31) polega na tym, �e znajduj�cy si� w uk�adzie kondensator 1 jest �adowany napi�ciem z akumula-tora 2 poprzez odpowiedni� przetwornic� 3 do warto�ci oko�o kilkuset woltów. Nagromadzona w ten sposób w kondensatorze energia mo�e by roz�adowana: albo w chwili rozwarcia styków przerywacza, albo (w uk�adach bezstykowych) w chwili pojawienia si� impulsu z uk�adu wyzwalaj�cego, który powoduje za��cze-nie znajduj�cego si� w uk�adzie tyrystora 5. Roz�adowanie kondensatora w obwo-dzie, w którym znajduje si� uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej 6, powoduje indukowanie si� impulsu wysokiego napi�cia w uzwojeniu wtórnym cewki zap�o-nowej i przeskok iskry na elektrodach �wiecy zap�onowej. Schemat wyja�niaj�cy zasad� dzia�ania takiego uk�adu przedstawiono na rys. 5.31.

Rys. 5.29. Sposoby zabezpieczenia tranzystora mocy przed przepi�ciami: a) w��czenie kondensatora rów-nolegle do zacisków kolektora i emitera; b) w��cze-nie diody Zenera równolegle do zacisków kolektora i emitera; c) w��czenie diody Zenera równolegle do zacisków kolektora i bazy

Rys. 5.30. Jeden z wariantów uk�adu sterowania tranzystorem mocy uk�adu zap�onowegoTl – tranzystor steruj�cy, T2 – tranzystor mocy

Rys. 5.31. Schemat kondensatorowego uk�adu zap�onowego 1 – kondensator, 2 – akumulator, 3 – prze-twornica, 4 – przerywacz, 5 – tyrystor, 6 – cewka zap�onowa, 7 – rozdzielacz wy-sokiego napi�cia, 8 – zespó� �wiec za-p�onowych

94

W kondensatorowym uk�adzie zap�onowym elementy elektroniczne znajduj� si� równie� w obwodzie �adowania kondensatora – w przetwornicy i stabilizato-rze (element 3 na rys. 5.31). Przetwornica sk�ada si� z elementu prze��czaj�cego, transformatora i prostownika. Najprostszym rozwi�zaniem elementu prze��cza-j�cego jest tranzystor w uk�adzie przerywacza, steruj�cy pr�dem w uzwojeniu pierwotnym transformatora. W efekcie dzia�ania takiego uk�adu na zaciskach uzwojenia wtórnego transformatora otrzymuje si� podwy�szone napi�cie prze-mienne. Na rysunku 5.32 obja�niono zasad� dzia�ania przetwornicy oraz podano schemat elektroniczny przetwornicy zbudowanej z zastosowaniem elementów elektronicznych. Poniewa� kondensatorowy uk�ad zap�onowy jest szczególnie wra�liwy na spadki napi�cia zasilania, które wp�ywaj� na energi� wy�adowania iskry na elektrodach �wiec, stosuje si� stabilizacj� energii gromadzonej w kon-densatorze. Zadaniem stabilizatora jest zapewnienie dop�ywu do kondensatora w obwodzie g�ównym sta�ej ilo�ci energii – w ca�ym zakresie zmian napi�cia aku-mulatora. Podstawowymi elementami stabilizatora s� diody prostownicze, diody Zenera i tranzystory.

Ponadto, w sk�ad kondensatorowego uk�adu zap�onowego wchodzi obwód sterowania. Jego zadaniem jest wytworzenie impulsu zdolnego do za��cze-nia tyrystora w ca�ym zakresie zmian napi�cia zasilania i pr�dko�ci obrotowej silnika. Najprostsze takie rozwi�zanie przedstawiono na rys. 5.33. W uk�adzie tym po zwarciu styków przerywacza kondensator C1 roz�adowuje si� przez rezy-stor R2. W chwili rozwarcia styków przez elementy Rl, Cl, Dl i z��cze bramka--katoda tyrystora p�ynie pr�d �adowania kondensatora Cl .

W kondensatorowych uk�adach zap�onowych nie wyst�puje zmniejszenie energii wy�adowania iskry po zwi�kszeniu pr�dko�ci obrotowej silnika.

Rys. 5.32. Przetwornica tranzystoro-wa: a) zasada dzia�ania; b) schemat elektryczny

Rys. 5.33. Schemat typowego rozwi�zania obwodu sterowania

95

5.5.4. Sterowanie bezstykowe uk�adów zap�onowychBezstykowy (niewibracyjny) uk�ad zap�onowy sk�ada si� z:

● czujnika (zast�puj�cego krzywk� uk�adu wibracyjnego) wytwarzaj�cego syg-na� elektryczny w chwili zap�onu;

● uk�adu formuj�cego, przekszta�caj�cego sygna� z czujnika na impuls zdolny do wysterowania tranzystora uk�adu zap�onowego.W uk�adach zap�onowych ze sterowaniem bezstykowym s� stosowane czuj-

niki parametryczne i generacyjne. Do najcz��ciej stosowanych czujników para-metrycznych nale��:● wzajemnoindukcyjne, wykorzystuj�ce zmienno� indukcji wzajemnej kilku

uzwoje�;● fotorezystancyjne, wykorzystuj�ce zmian� rezystancji pó�przewodnika pod

wp�ywem �wiat�a.Czujniki te charakteryzuj� si� tym, �e sygna� steruj�cy kszta�tuje si� przez zmia-

n� parametrów obwodu elektrycznego, np. rezystancji, pojemno�ci i indukcyjno�ci. Spo�ród czujników generacyjnych stosuje si�:

● magnetoindukcyjne o dwóch odmianach: elektrodynamiczne (z wiruj�cymi mag-nesami trwa�ymi) i reluktancyjne (ze zmienn� d�ugo�ci� szczeliny powietrznej);

● fotoelektryczne zbudowane z nieruchomego �ród�a �wiat�a i obracaj�cej si� z pr�dko�ci� obrotow� silnika nieprzezroczystej tarczy z naci�ciami, których liczba odpowiada liczbie cylindrów silnika; elementami elektronicznymi sto-sowanymi w tych czujnikach s�: fotorezystory, fotodiody i fototranzystory.Na rysunku 5.34 przedstawiono schemat czujnika magnetoindukcyjnego apa-

ratu zap�onowego, a na rys. 5.35 – schemat czujnika fotoelektrycznego.Fotorezystor jest elementem �wiat�oczu�ym wykonanym z pó�przewodnika

typu P lub N napylonego na p�ytk� izolacyjn�. �wiat�o, padaj�c na p�ytk�, zmniej-sza rezystancj� pó�przewodnika. Fotodioda jest elementem ze z��czem PN2).

W tym przypadku jest wykorzystywana zale�no� pr�du wstecznego od stru-mienia �wietlnego padaj�cego na z��cze. Fototranzystor jest elementem trójwar-stwowym NPN. Strumie� �wietlny padaj�cy na baz� steruje pr�dem kolektora. Na rysunku 5.36 przedstawiono budow� �wiat�oczu�ych elementów pó�przewod-nikowych. Wymienione czujniki fotoelektryczne (optoelektryczne) znalaz�y sze-rokie zastosowanie, od kiedy zast�piono �arówk�, jako �ród�o �wiat�a – diod� elektroluminescencyjn�. Diody te �wiec� podczas przep�ywu pr�du przy polary-zacji w kierunku przewodzenia (strumie� �wietlny jest tym silniejszy, im wi�kszy jest pr�d).

2) Wed�ug PN-T-01102:1988 Przyrz�dy pó�przewodnikowe i uk�ady scalone. Terminologia – obecnie obowi�zuje oznaczenie typu pó�przewodnika P lub N (uprzednio p lub n), natomiast z��cza PN (uprzednio p-n).

96

Przy budowie bezstykowych przerywaczy s� stosowane transoptory (rys. 5.37) z�o�one z diody elektroluminescencyjnej i fototranzystora. Elementy transopto-ra s� umieszczone w jednej obudowie i odizolowane od siebie elektrycznie.

Rys. 5.34. Schemat czujnika magnetoindukcyjnego: a) elementy czujnika; b) widok czujnika1 – wirnik, 2 – pier�cie� stojana z nabiegunnikiem, 3 – magnes trwa�y, 4 – podstawa stojana, 5 – cewka indukcyjna

Rys. 5.35. Schemat czujnika fotoelektrycznego: a) widok przes�ony; b) schemat czujnika z przes�on�1 – przes�ona nieprzezroczysta, 2 – uk�ad fotoelek-tryczny, 3 – wa�ek nap�dowy

Rys. 5.36. Budowa �wiat�oczu�ych elementów pó�przewodnikowych: a) fotorezystora; b) fotodiody; c) fototranzystora1 – �wiat�oczu�a warstwa pó�przewodnikowa, 2 – pó�prze�roczyste okienko dla �wiat�a, 3 – hermetyczna obudowa, 4 – zaciski zasilania, 5 – z��cze PN, 6 – z��cze PNP

Rys. 5.37. Schemat transoptoraI1 – pr�d przewodzenia diody, Φ – strumie� �wietlny, Ic – pr�d kolektora

97

5.5.5. Przyk�ad budowy i dzia�ania elektronicznego uk�adu zap�onowego

Przedstawiono elektroniczny uk�ad zap�onowy pracuj�cy na zasadzie groma-dzenia energii w cewce (indukcyjno�ci), w którym krzywk� i styki przerywacza zast�piono generatorem sygna�u. Generator ten wytwarza sygna� napi�ciowy, za��czaj�cy tranzystory w urz�dzeniu zap�onowym, których dzia�anie umo�li-wia przerwanie pr�du w obwodzie pierwotnym uk�adu zap�onowego (uzwojeniu pierwotnym cewki zap�onowej).

Schemat uk�adu stanowi�cego generator sygna�u przedstawiono na rys. 5.38. W sk�ad uk�adu wchodz�: wirnik sygna�owy, magnes trwa�y oraz uzwojenie, w którym indukuje si� si�a elektromotoryczna. Strumie� magnetyczny p�ynie w nast�puj�cym obwodzie magnetycznym: magnes trwa�y, szczelina powietrzna, z�b wirnika, wirnik sygna�owy, z�b wirnika, przerwa powietrzna, rdze� cewki, wspornik i ponownie magnes trwa�y.

Poniewa� przerwa powietrzna ulega zmianie w zale�no�ci od po�o�enia z�bów wirnika wzgl�dem rdzenia cewki, wi�c warto� chwilowa strumienia prze-p�ywaj�cego przez cewk� si� zmienia. Zmienny strumie� magnetyczny powodu-je powstanie w cewce si�y elektromotorycznej o zmiennej warto�ci chwilowej. Na rysunku 5.39 przedstawiono zmiany wielko�ci magnetycznych i elektrycznych w zale�no�ci od po�o�enia wirnika generatora sygna�u. Poniewa� indukowana w cewce zbieraj�cej si�a elektromotoryczna E wzrasta ze wzrostem szybko�ci zmian strumienia magnetycznego Φ, zwi�ksza si� zatem ona równie� ze wzros-tem pr�dko�ci obrotowej. Uwidocznione jest to na rys. 5.39 (du�a pr�dko� obrotowa). Rysunek ten ilustruje po�o�enie wirnika sygna�owego generatora sygna�u, odpowiadaj�c� mu zmian� strumienia magnetycznego oraz si�� elektro-motoryczn� indukowan� w cewce zbieraj�cej.

W po�o�eniu A (rys. 5.39) przerwa powietrzna jest najwi�ksza, zatem warto� strumienia najmniejsza. Nie ulega zmianie warto� strumienia magnetycznego (pocz�tkowy punkt pracy), zatem w cewce nie indukuje si� si�a elektromotoryczna (jest równa zeru). Przy dalszym obrocie wirnika przerwa powietrzna zmniejsza si�,

Rys. 5.38. Schemat uk�adu stanowi�cego genera-tor sygna�u – wg [4]1 – wirnik sygna�owy, 2 – magnes trwa�y, 3 – wspornik, 4 – cewka zbieraj�ca, 5 – szczelina powietrzna

98

wzrasta warto� strumienia magnetycznego i w po�o�eniu B (rys. 5.39) zmiana strumienia magnetycznego osi�ga maksimum. W tym po�o�eniu równie� warto� si�y elektromotorycznej indukowanej w cewce jest maksymalna.

Obrót wirnika od punktu B do punktu C (rys. 5.39) powoduje, �e chwilowa warto� strumienia magnetycznego ulega zmniejszeniu, dlatego zmniejsza si� si�a elektromotoryczna indukowana w cewce zbieraj�cej. Si�a ta przeciwdzia�a zmianie pola magnetycznego, dlatego jej kierunek jest zmieniany, gdy z�b wir-nika sygna�owego zbli�a si� do cewki zbieraj�cej (punkt B) oraz gdy z�b wirnika oddala si� od tej cewki, zbli�aj�c si� do punktu D (rys. 5.39). Innymi s�owy, opisa-ne powy�ej zjawiska zachodz�, gdy przerwa powietrzna zmniejsza si�, a strumie� magnetyczny zwi�ksza, albo gdy przerwa powietrzna zwi�ksza si�, a strumie� magnetyczny zmniejsza.

Warto zauwa�y, �e si�a elektromotoryczna nie jest indukowana wtedy, kie-dy strumie� magnetyczny jest najwi�kszy – lecz wtedy, kiedy zmiana strumienia magnetycznego jest najwi�ksza.

5.5.6. Elementy sk�adowe urz�dzenia zap�onowego – ich budowa i dzia�anie

Elektroniczny uk�ad zap�onowy z generatorem sygna�u jest dodatkowo wy-posa�ony w zespo�y umo�liwiaj�ce w�a�ciw� prac� uk�adu i usprawniaj�ce jego dzia�anie. Do pierwszych mo�na zaliczy detektor, odbieraj�cy sygna�y si�y elek-tromotorycznej indukowanej w cewce zbieraj�cej generatora sygna�u, wzmac-niacz sygna�u i tranzystor mocy, który przerywa pr�d w uzwojeniu wzbudzenia zgodnie z sygna�ami otrzymywanymi z cewki zbieraj�cej.

Rys. 5.39. Przebiegi zmian warto�ci strumienia magnetycznego Φ oraz si�y elektromotorycznej E w zale�-no�ci od po�o�enia wirnika genera-tora sygna�u – wg [4]

99

Do drugich mo�na zaliczy urz�dzenie reguluj�ce k�t po�o�enia wa�ka roz-dzielacza, przy którym przep�ywa pr�d w uzwojeniu pierwotnym cewki zap�ono-wej, oraz obwód ograniczaj�cy warto� maksymaln� pr�du w uzwojeniu pierwot-nym cewki zap�onowej (rys. 5.40). Na rysunku 5.41 przedstawiono uproszczony schemat po��cze� elektronicznego uk�adu zap�onowego z generatorem sygna�u.

Przy w��czonym wy��czniku zap�onu mo�na rozpatrywa� trzy stany pracy uk�adu zap�onowego:● stan pracy w przypadku zatrzymania silnika spalinowego (wirnik sygna�owy

nie obraca si�);● stan pracy w przypadku, gdy silnik spalinowy pracuje, a wskutek obrotu wir-

nika sygna�owego generatora sygna�u w cewce zbieraj�cej indukuje si� do-datnia fala napi�cia (rys. 5.41);

● stan pracy w przypadku, gdy silnik spalinowy pracuje, a w cewce zbieraj�cej generatora sygna�u indukuje si� ujemna fala napi�cia.

Rys. 5.40. Schemat funkcjonal-ny rzeczywistego uk�adu elektro-nicznego zap�onowego – wg [4]1 – generator sygna�u, 2 – de-tektor, 3 – wzmacniacz, 4 – tran-zystor mocy, 5 – obwód ogra-niczaj�cy warto� pr�du, 6 – re-gulator k�ta obrotu, przy któ-rym p�ynie pr�d w obwodzie pierwotnym, 7 – cewka zap�o-nowa

Rys. 5.41. Uproszczony schemat elektronicznego uk�adu zap�ono-wego – wg [4]1 – generator sygna�u, 2 – cewka zap�onowa, 3 – cz�� elektronicz-na uk�adu, 4 – wy��cznik zap�onu, 5 – akumulator

100

W pierwszym stanie pracy – w chwili zamkni�cia wy��cznika zap�onu w nie-których obwodach uk�adu zap�onowego pop�ynie pr�d. W��czone w obwód re-zystory R1 i R2 powoduj�, �e napi�cie w punkcie P (w odniesieniu do masy) jest ni�sze ni� napi�cie bazy tranzystora. W wyniku tego tranzystor nie przewodzi przy wy��czonym silniku.

W drugim stanie pracy – obracaj�cy si� wirnik sygna�owy generatora sygna�u indukuje w cewce zbieraj�cej zmienne napi�cie. W przypadku gdy napi�cie to jestdodatnie (rys. 5.42a), zwi�ksza ono warto� napi�cia akumulatora odniesion� do punktu P, zwi�kszaj�c równie� warto� napi�cia bazy tranzystora (punkt Q) powy�ej warto�ci napi�cia pracy tranzystora. W wyniku tego tranzystor zacznie przewodzi i przez uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej p�ynie pr�d.

W trzecim stanie pracy – obracaj�cy si� wirnik sygna�owy generatora sygna�u indukuje w cewce zbieraj�cej zmienne napi�cie. W przypadku gdy napi�cie to jest ujemne (rys. 5.42b), zmniejsza ono warto� napi�cia akumulatora odniesio-n� do punktu P, zmniejszaj�c równie� napi�cie bazy tranzystora do poziomu

ni�szego ni� napi�cie pracy tranzystora. Tranzystor przestanie przewodzi, w wy-niku czego przestanie p�yn� pr�d przez uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej. Powsta�y w uzwojeniu wtórnym impuls wysokiego napi�cia spowoduje przeskok iskry na elektrodach �wiecy zap�onowej.

W niektórych nowoczesnych konstrukcjach uk�adów zap�onowych jest stoso-wane specjalne urz�dzenie elektroniczne, reguluj�ce czas (k�t obrotu) przep�ywu pr�-du przez uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej w zale�no�ci od pr�dko�ci obrotowej wa�ka rozdzielacza. Przy ma�ych pr�dko�ciach obrotowych wa�ka rozdzielacza k�t

Rys. 5.42. Obja�nienie dzia�ania rzeczywistego elektronicznego uk�adu zap�onowego: a) silnik spalinowy pracuje – w cewce zbieraj�cej indukuje si� dodatnia fala napi�cia; b) silnik spalinowy pracuje – w cewce indukuje si� ujemna fala napi�cia1 – napi�cie pracy tranzystora, 2 – napi�cie w punkcie P (rys. 5.41), 3 – napi�cie masy, 4 – tranzystor przewodzi, 5 – tranzystor nie przewodzi

101

ten jest zmniejszany, aby w ten sposób zapobiec przep�ywowi zbyt du�ego pr�du przez uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej. Przy wzro�cie pr�dko�ci obroto-wej wa�ka k�t jest zwi�kszany, aby unikn� przep�ywu przez uzwojenie pierwotne cewki zap�onowej zbyt ma�ego pr�du.

Jedna z ogólnych zasad regulacji polega na tym, �e specjalnie zaprojekto-wany korekcyjny uk�ad elektroniczny powoduje zmniejszenie napi�cia pracy tranzystora, wykorzystuj�c do tego celu wzrost napi�cia indukowanego w cewce zbieraj�cej generatora sygna�u wraz ze wzrostem pr�dko�ci obrotowej silnika. Dlatego te� przy wzro�cie pr�dko�ci obrotowej tranzystor jest za��czany wcze�-niej – zgodnie z wyd�u�eniem czasu za��czenia tranzystora, to znaczy k�ta, przy którym przep�ywa pr�d przez uzwojenie pierwotne cewki.

W nowoczesnych konstrukcjach uk�adów zap�onowych spotyka si� równie� urz�dzenie ograniczaj�ce warto�� maksymaln� pr�du p�yn�cego w uzwojeniu pier-wotnym cewki. Zmniejszaj�c rezystancj� cewki zap�onowej oraz polepszaj�c wa-runki wzrostu warto�ci pr�du (zwi�kszaj�c indukcyjno�), powoduje si�, �e pr�d w uzwojeniu pierwotnym wzrasta. Du�a warto� tego pr�du mo�e uszkodzi tranzystor lub sam� cewk�. Dlatego te�, gdy pr�d pierwotny osi�gnie za�o�on� warto�, wówczas jest ona regulowana (ograniczana) tak, aby warto� graniczna nie zosta�a przekroczona.

5.6. Zap�on plazmowy

Spo�ród wielu badanych niekonwencjonalnych metod zap�onu mieszanki paliwowo-powietrznej zap�on plazmowy mo�na zaliczy do najskuteczniejszych. Dokonuje si� tego zap�onu, u�ywaj�c tzw. �wiec plazmowych, które konstrukcj� ró�ni� si� od �wiec konwencjonalnych (rys. 5.43).

Elektroda �rodkowa jest doprowadzona jedynie do ukszta�towanej w izola-torze wn�ki, która s�u�y do wytwarzania plazmy (silnie zjonizowanego gor�cego gazu). Drug� elektrod� – przy��czon� do masy – stanowi kraw�d� metalowej

Rys. 5.43. Schemat plazmowego systemu zap�onowego oraz konstrukcji �wiecy plazmowej 1 – elektroda �rodkowa wysokiego napi�cia, 2 – przerwa dylatacyjna, 3 – izolatory, 4 – metalowy korpus �wiecy, 5 – wn�ka plazmowa, 6 – metalowa obudowa ko�cówki �wiecy, 7 – elektroda po��czenia z mas�

102

obudowy �wiecy plazmowej, otaczaj�ca otwór wylotowy wn�ki plazmowej. Przebicie przerwy dylatacyjnej we wn�ce plazmowej nast�puje pod wp�ywem impulsu wysokiego napi�cia. Mi�dzy elektrodami zaczyna p�yn� pr�d, nagrze-waj�c gaz wewn�trz wn�ki do temperatury od 10 273 do 30 273 K (od 10 000 do 30 000 °C). W tak wysokiej temperaturze zachodzi lawinowa jonizacja termicz-na, spowodowana silnymi zderzeniami cz�stek gazu. Wskutek wzrostu ci�nienia towarzysz�cego tym zjawiskom nast�puje silny wytrysk plazmy do komory spa-lania. Pr�dko� pocz�tkowa cz�stek plazmy jest wi�ksza ni� pr�dko� d�wi�ku w spr��onej mieszance paliwowo-powietrznej. Dzi�ki du�ej energii kinetycznej cz�stki plazmy, mimo ich du�ej liczby i cz�stotliwo�ci zderze� z cz�stkami mie-szanki, docieraj� do ka�dej strefy komory spalania. Zap�on mieszanki nast�puje w obj�to�ci wielokrotnie przekraczaj�cej obszar zap�onu charakterystyczny dla zap�onu konwencjonalnego.

Podczas wielu eksperymentów przeprowadzonych z u�yciem plazmowych systemów zap�onowych stwierdzono, �e:● zwi�kszenie pr�du wy�adowania elektrycznego powoduje zwi�kszenie pew-

no�ci zap�onu mieszanki paliwowo-powietrznej;● zmiany konstrukcyjne (d�ugo� i �rednica) wn�ki plazmowej umo�liwiaj�

dobór optymalnych warunków zap�onu konkretnego silnika.

Charakterystycznym elementem konstrukcji �wiecy plazmowej jest dzielona elek-troda wysokiego napi�cia. Przerwa w elektrodzie ogranicza negatywny wp�yw za-nieczyszcze� osadzaj�cych si� na powierzchni izolatora, przez które mo�e p�yn� pr�d w czasie narastania napi�cia wtórnego, powoduj�cy zmniejszenie energii zap�onowej. Elektrod� �rodkow� wykonuje si� z dodatkiem wolframu, poniewa� jest on odporniejszy na elektrokorozj� ni� inkonel – stop wykorzystywany do produkcji elektrod �wiec zap�onowych.

5.7. Zap�on fotochemiczny

Zap�on fotochemiczny wykorzystuje zjawisko rozpadu tlenu w mieszance paliwowo-powietrznej, które wyst�puje pod wp�ywem promieniowania ultrafio-letowego. Rozpad cz�stek tlenu powoduje znaczne zmniejszenie energii zap�onu, do tego stopnia, �e zap�on mieszanki paliwowo-powietrznej mo�e nast�pi bez-po�rednio wskutek wzrostu temperatury w trakcie spr��ania mieszanki.

Dzia�anie zap�onu fotochemicznego wymaga stosowania urz�dzenia zwa-nego zap�onnikiem fotochemicznym (rys. 5.44). Konstrukcja zap�onnika foto-chemicznego jest taka, �e plazma (silnie zjonizowany gaz) wytwarzana przez wy�adowania elektryczne we wn�ce zap�onnika jest �ród�em promieniowania ultrafioletowego. Ten zjonizowany gaz dop�ywa do wn�ki (rys. 5.44) kana�em

103

wydr��onym w elektrodzie wysokiego napi�cia. Wn�ka zap�onnika jest oddzie-lona od komory spalania szyb� wykonan� z szafiru przepuszczaj�cego promie-niowanie ultrafioletowe.

Praktyczne badania tego rodzaju zap�onu wykaza�y, �e czas zap�onu i spala-nia jest krótszy ni� w przypadku zap�onu elektrycznego.

5.8. Zap�on elektromagnetyczny za pomoc� laseraMieszanka paliwowo-powietrzna pod wp�ywem dzia�ania impulsu elektromag-

netycznego (lasera) ulega bezpo�redniej, po�redniej lub wielostopniowej jonizacji. Wytworzone jony dodatnie i uwolnione elektrony przemieszczaj� si�, tworz�c �adunki przestrzenne o dodatnim i ujemnym potencjale.

Po przekroczeniu pewnej krytycznej koncentracji tych �adunków – co jest równoznaczne z przekroczeniem granicznego nat��enia pola elektrycznego – nast�puje przebicie obszaru jonizacji. Wy�adowanie elektryczne powoduje w rezultacie bardzo szybkie rozprzestrzenianie si� silnie zjonizowanego gazu i zap�onu. Czas skutecznego zap�onu mieszanki paliwowo-powietrznej nie prze-kracza czasu trwania impulsu laserowego i wynosi od 100 do 300 ns.

W jednym z opisanych eksperymentów u�yto lasera CO2 wytwarzaj�cego pro-mieniowanie podczerwone, moc impulsu by�a równa 3 MW, czas trwania 300 ns. Energia dostarczona do obszaru zap�onowego wynosi�a ok. 1 J.

W powy�szym opisie zap�onu laserowego podano ogóln� zasad� jego dzia�a-nia, nie wnikaj�c w szczegó�y konstrukcji urz�dze� wykonawczych z uwagi na to, �e prowadzone badania s� w fazie eksperymentalnej.

Rys. 5.44. Konstrukcja zap�onnika fotochemicznego 1 – zewn�trzna ko�cówka elektrody �rodkowej, 2 – wk�adki mosi��ne, 3 – kana� doprowadzaj�cy gaz w elektrodzie �rodkowej, 4 – izolator z metalow� obudow� zap�onnika, 5 – wn�ka plazmowa, 6 – elektroda po��czenia z mas�, 7 – pier�cienie uszczelniaj�ce, 8 – szyba z szafiru

Zadania kontrolne 1. Wyja�nij przebieg wy�adowania iskrowego mi�dzy elektrodami �wiecy zap�onowej. 2. Jak jest zbudowany konwencjonalny uk�ad zap�onowy? 3. Omów zasad� dzia�ania konwencjonalnego uk�adu zap�onowego. 4. Jak jest zbudowany i jak dzia�a podzespó� przerywacza? 5. Jak jest zbudowany i jak dzia�a podzespó� rozdzielacza? 6. Jak� rol� odgrywaj� w uk�adzie zap�onowym regulatory k�ta wyprzedzenia zap�onu? 7. Co to jest i jak� rol� odgrywa selektor liczby oktanowej? 8. Dlaczego w uk�adzie zap�onowym jednym z elementów jest kondensator? 9. Jak jest zbudowana i jak dzia�a cewka zap�onowa?10. Omów ogólnie budow� i zasad� dzia�ania elektronicznego tranzystorowego uk�adu

zap�onowego.11. Omów ogólnie budow� i zasad� dzia�ania elektronicznego kondensatorowego uk�adu

zap�onowego.12. Omów budow� i dzia�anie znanego Ci elektronicznego uk�adu zap�onowego.13. Co to jest i jak dzia�a zap�on plazmowy?14. Wyja�nij dzia�anie zap�onu fotochemicznego i elektromagnetycznego za pomoc�

lasera.

185

si� do warto�ci 0 podzia�ki. Po w��czeniu napi�cia wy��cznikiem 8 p�ynie pr�d przez uzwojenie grzejne czujnika 3 i wska�nika 6. P�ytki bimetalowe czujnika 4 i wska�nika 5 nagrzewaj� si�, w czujniku rozwieraj� si� styki 1 i 2, pr�d przestaje p�yn�. Po wystygni�ciu p�ytek styki zwieraj� si� ponownie. Pr�d w obwodzie p�y-nie i nagrzewa p�ytki, kiedy styki s� zwarte, a zale�y to od docisku styków, który zmienia si� w zale�no�ci od ci�nienia wywieranego przez olej na membran� 10. Przy wi�kszym ci�nieniu czas zwarcia p�ytek jest d�u�szy, wi�c d�u�ej p�ynie pr�d, powoduj�c przekazanie wi�kszej ilo�ci ciep�a p�ytce bimetalowej wska�nika, za-tem wi�ksze jest odchylenie wskazówki 7 wska�nika.

Do kontroli ci�nienia oleju w uk�adzie smarowania silnika by� równie� stosowa-ny system sygnalizacyjny, sk�adaj�cy si� z czujnika oporowego i lampki kontrolnej. Czujnik oporowy pracuje na zasadzie spr��ystego odkszta�cenia membrany pod wp�ywem ci�nienia. Budow� i zasad� dzia�ania czujnika obja�niono na rys. 9.10.

Membrana 1 pod wp�ywem ci�nienia oleju odkszta�ca si� i pokonuj�c opór spr��yny 2, powoduje rozwarcie styków 3 i 4. Je�eli ci�nienie obni�y si� poni-�ej dopuszczalnej warto�ci, to spr��yna pokonuj�c opór membrany, doci�nie styk ruchomy do styku nieruchomego. Styk 3 jest wyprowadzony na zewn�trz

Rys. 9.9. Schemat urz�dzenia do pomiaru ci�nienia oleju1, 2 – styki czujnika, 3 – uzwojenie grzejne czujnika, 4 – p�ytka bimetalowa czujnika, 5 – p�ytka bimeta-lowa wska�nika, 6 – uzwojenie grzejne wska�nika, 7 – wskazówka, 8 – wy��cznik zap�onu, 9 – wska�nik, 10 – membrana, 11 – spr��yna ze stykiem

Rys. 9.10. Schemat uk�adu do kontroli ci�nienia oleju w silniku1 – membrana czujnika, 2 – spr��yna czujnika, 3 – styk ruchomy czujnika, 4 – styk nieruchomy czujnika, 5 – lampka kontrolna

186

w postaci p�askiej ko�cówki konektorowej, a nieruchomy styk 4 jest po��czony z mas�. Czujnik jest po��czony z lampk� kontroln� 5, a uk�ad zasilany napi�ciem. Przy prawid�owym ci�nieniu oleju membrana utrzymuje styki w stanie rozwar-tym, a tym samym lampka kontrolna nie pali si�. Gdy ci�nienie obni�y si� poni�ej dopuszczalnej warto�ci, wówczas styki czujnika zwieraj� si�, powoduj�c w��cze-nie lampki kontrolnej.

W niektórych samochodach, oprócz lampki kontrolnej, jest stosowany wska�nik ci�nienia oleju. Czujnik jest wkr�cany ko�cówk� gwintowan� w kad�ub silnika. Wewn�trz obudowy czujnika jest umieszczony rezystor drutowy. Jest to p�aska p�ytka izolacyjna z nawini�tymi zwojami drutu oporowego, po którym przesuwa si� styk �lizgacza. Jeden koniec �lizgacza jest u�o�yskowany na o�ce, dzi�ki czemu znajduj�cy si� na przeciwleg�ym ko�cu styk przesuwa si� po rezy-storze, wzd�u� wycinka okr�gu. Ruch �lizgacza jest wymuszony przez membran� za po�rednictwem uk�adu d�wigni.

W stanie spoczynku (brak ci�nienia) spr��yna powrotna �lizgacza przesuwa si� w skrajne po�o�enie, przy którym rezystancja jest najwi�ksza. W miar� wzro-stu ci�nienia oleju membrana, odkszta�caj�c si�, przesuwa �lizgacz w kierunku zmniejszenia rezystancji. Zasada dzia�ania wska�nika jest taka sama, jak wska�-nika z rys. 9.7.

Przy ma�ym ci�nieniu oleju rezystancja czujnika jest du�a. Wypadkowe pole magnetyczne od pr�dów cewek 1, 2, 3 dzia�a na organ ruchomy ze wskazówk� w ten sposób, �e powoduje skr�cenie go w lew� stron�. Przy zwi�kszeniu ci�nie-nia rezystancja czujnika zmniejsza si�. Nast�puje zmiana rozp�ywu pr�dów w cewkach wska�nika, a zarazem wypadkowego pola magnetycznego od tych pr�dów. Zmienione wypadkowe pole magnetyczne powoduje wychylenie organu ruchomego ze wskazówk� w praw� stron�.

9.7. Kontrola ilo�ci paliwa

Uk�ad do kontroli ilo�ci paliwa w zbiorniku sk�ada si� z czujnika i po��czo-nego z nim wska�nika poziomu paliwa. Czujniki poziomu paliwa mog� by re-zystancyjne lub termobimetalowe, natomiast wska�nik elektromagnetyczny lub termobimetalowy. Na rysunku 9.11 przedstawiono schemat uk�adu kontroli ilo-�ci paliwa ze wska�nikiem elektromagnetycznym wspó�pracuj�cym z czujnikiem rezystancyjnym.

Zasada dzia�ania czujnika rezystancyjnego zwi�zanego z p�ywakiem 10 w zbiorniku paliwa i wspó�pracuj�cego ze wska�nikiem 4 jest nast�puj�ca. Przy zmianach poziomu paliwa w zbiorniku zmienia si� po�o�enie p�ywaka, co po-woduje zmiany warto�ci rezystancji 5 czujnika rezystancyjnego, w��czonego w obwód równolegle do cewki 6 wska�nika. Gdy p�ywak znajduje si� w naj-ni�szym po�o�eniu (zbiornik pusty), wówczas rezystancja czujnika w��czona w obwód jest najmniejsza – rezystancja ca�ego obwodu czujnika i wska�nika jest

187

wtedy równie� najmniejsza. Pr�d w obwodzie osi�ga warto� maksymaln�, a po-niewa� jest to pr�d p�yn�cy przez cewk� 3 wska�nika, jej oddzia�ywanie magne-tyczne na rdze� 7 jest najwi�ksze. Jednocze�nie bardzo nik�e jest oddzia�ywa-nie cewki 6. Rdze� ferromagnetyczny ulega skr�ceniu wskutek dominuj�cego wp�ywu pola magnetycznego cewki 3, a zwi�zana z nim wskazówka 4 odchyla si� w lewo, wskazuj�c zero (0) ilo�ci paliwa. W miar� zwi�kszania si� ilo�ci paliwa p�ywak podnosi si� ku górze zbiornika, rezystancja czujnika 5 w��czona w obwód zwi�ksza si�, rezystancja obwodu równie� zwi�ksza si�, pr�d p�yn�cy przez cewk� 3 zmniejsza si�, a zwi�ksza si� pr�d w cewce 6. Odpowiada temu zmniejszenie strumienia magnetycznego cewki 3 i zwi�kszenie strumienia cewki 6. Zmieniaj� si� obydwie sk�adowe oddzia�ywania magnetycznego na rdze� 7. Wskazówka wska�nika odchyla si� coraz bardziej w prawo a� przy pe�nym zbiorniku (mak-symalna rezystancja czujnika) odchyli si� na warto� 1 podzia�ki. Czujnik ma dodatkowe styki 11, które zwieraj� si�, gdy stan paliwa w zbiorniku zbli�a si� ku ko�cowi i zamykaj� obwód lampki kontrolnej (rezerwy).

9.8. Kontrola ci�nienia w ogumieniu

Urz�dzenie to jest szczególnie przydatne w samochodach ci��arowych, w któ-rych kierowca mo�e �atwo przeoczy spadek ci�nienia w oponie, doprowadza-j�c do uszkodzenia ko�a. Wiele firm opracowa�o specjalne systemy sygnalizuj�ce kierowcy obni�enie ci�nienia w oponie. Poni�ej podano opis dzia�ania sygnali-zatora firmy VDO.

W urz�dzeniu dzia�aj�cym bezstykowo zastosowano dwa zestawy cewek: na-dawczo-odbiorczy przymocowany do zawieszenia pojazdu oraz sprz�gaj�cy po��-czony z obr�cz� ko�a (rys. 9.12). P�aszczyzny czo�owe zespo�ów cewek oddalone s� o 6 do 10 mm.

Rys. 9.11. Schemat uk�adu do kontroli ilo�ci paliwa ze wska�nikiem elek-tromagnetycznym wspó�pracuj�cym z czujnikiem rezystancyjnym1 – wska�nik poziomu paliwa, 2 – wy��cznik zap�onu, 3 – cewka wska�-nika, 4 – wskazówka, 5 – czujnik rezystancyjny, 6 – cewka wska�nika, 7 – ruchomy rdze� wska�nika, 8 – lampka sygnalizacji rezerwy, 9 – zbior-nik paliwa, 10 – p�ywak, 11 – styki czujnika