Fejlesztési trendek különböző rendszerek autók, amelyek a hatékonyság, a megbízhatóság, a kényelem és a mozgásbiztonság növekedésével járnak, ahhoz a tényhez vezetnek, hogy az elektromos berendezések, különösen a segédrendszerek elektromos meghajtásának szerepe folyamatosan növekszik. Jelenleg még a teherautókra is legalább 3-4 villanymotor van felszerelve, az autókra pedig - az osztálytól függően - 5 vagy több.
Elektromos hajtás elektromechanikus rendszernek nevezzük, amely egy villanymotorból (vagy több villanymotorból) áll, egy átviteli mechanizmusból működő gépés minden berendezés az elektromos motor vezérléséhez. Az autó fő eszközei, ahol az elektromos hajtást használják, a fűtések és belső ventilátorok, előmelegítők, üveg- és fényszórótisztítók, ablakemelő mechanizmusok, antennák, mozgó ülések stb.
Az autó egy adott egységébe beépített villanymotorokra vonatkozó követelmények ennek az egységnek a működési módjaiból adódnak. A motor típusának kiválasztásakor össze kell hasonlítani a hajtás működési feltételeit a mechanikai jellemzők jellemzőivel különböző típusok villanymotorok. Szokásos különbséget tenni a motor természetes és mesterséges mechanikai jellemzői között. Az első megfelel a bekapcsolás névleges feltételeinek, a normál kapcsolási rajznak és a további elemek hiányának a motoráramkörökben. A mesterséges jellemzőket a motor feszültségének megváltoztatásával érik el, beleértve a motoráramkör további elemeit, és ezeket az áramköröket speciális sémák szerint csatlakoztatják.
Az elektronikus felfüggesztésvezérlő rendszer blokkvázlata
Az egyik legtöbb ígéretes irányok az autó segédrendszereinek elektromos meghajtásának fejlesztésében legfeljebb 100 W teljesítményű villanymotorok létrehozása, gerjesztéssel
állandó mágnesek. Az állandó mágnesek használata lehetővé teszi az elektromos motorok műszaki és gazdasági mutatóinak jelentős növelését: a tömeg csökkentését, méretek hatékonyság növelése. Az előnyök közé tartozik a gerjesztő tekercs hiánya, ami leegyszerűsíti a belső csatlakozásokat és növeli az elektromos motorok megbízhatóságát. Ezenkívül a független gerjesztésnek köszönhetően minden állandó mágneses motor megfordítható.
Az állandó mágnessel ellátott elektromos gépek működési elve hasonló a vele ellátott gépek jól ismert működési elvéhez elektromágneses gerjesztés- villanymotorban az armatúra és az állórész mezőinek kölcsönhatása nyomatékot hoz létre. Az ilyen villanymotorok mágneses fluxusának forrása egy állandó mágnes. A mágnes által a külső áramkörnek adott hasznos fluxus nem állandó, hanem a külső lemágnesező tényezők összhatásától függ. A mágnes mágneses fluxusai a motorrendszeren kívül és a teljes motorban eltérőek. Sőt, a legtöbb mágneses anyag esetében a mágnes lemágnesezési folyamata visszafordíthatatlan, mivel a visszatérés egy alacsonyabb indukciójú pontból egy magasabb indukciójú pontba (például egy villanymotor szét- és összeszerelésekor) a visszatérési görbék szerint történik. amelyek nem esnek egybe a lemágnesezési görbével (hiszterézis jelenség). Ezért az elektromos motor összeszerelésekor a mágnes mágneses fluxusa kisebb lesz, mint az elektromos motor szétszerelése előtt.
Ebben a tekintetben az autóiparban használt bárium-oxid mágnesek fontos előnye nemcsak viszonylagos olcsóságuk, hanem a visszatérési és lemágnesezési görbék bizonyos határokon belüli egybeesése is. De még bennük is, erős demagnetizáló hatással, a mágnes mágneses fluxusa a demagnetizáló hatások eltávolítása után kisebb lesz. Ezért az állandó mágneses motorok kiszámításakor nagyon fontos jó választás a mágnes térfogata, amely nemcsak a villanymotor működési módját biztosítja, hanem a működési pont stabilitását is a lehető legnagyobb demagnetizáló tényezők hatására.
Elektromos motorok előmelegítők. Az előindító fűtőelemek a belső égésű motor megbízható indítását biztosítják, amikor alacsony hőmérsékletek.. Az ilyen típusú villanymotorok célja a levegő ellátása az égés fenntartása érdekében a benzines fűtőberendezésekben, a levegő, az üzemanyag ellátása és a "folyadék keringésének biztosítása a dízelmotorokban".
Az üzemmód jellemzője, hogy ilyen hőmérsékleten nagy indítónyomatékot kell kifejleszteni és rövid ideig kell működni. Ezen követelmények teljesítése érdekében az előmelegítők villanymotorjai soros tekercseléssel készülnek, és rövid távú és szakaszos üzemmódban működnek. A hőmérsékleti viszonyoktól függően az elektromos motorok különböző kapcsolási időkkel rendelkeznek: mínusz 5 ... mínusz 10 "С, legfeljebb 20 perc; mínusz 10 ... mínusz 2,5 ° С esetén legfeljebb 30 perc; mínusz 25 ° C-on ... mínusz 50 ° Legfeljebb 50 perctől.
A legtöbb előfűtőben lévő villanymotor névleges teljesítménye 180 W, forgási frekvenciájuk 6500 perc "1.
Elektromos motorok szellőző- és fűtőberendezések hajtásához. A szellőző- és fűtőegységeket szalonok fűtésére és szellőztetésére tervezték személygépkocsik, buszok, kabinok teherautókés traktorok. Működésük a motorhő felhasználásán alapul belső égés, és a teljesítmény nagymértékben függ a meghajtó jellemzőitől. Minden ilyen célú villanymotor folyamatos működésű, mínusz 40 ... + 70 ° C környezeti hőmérsékleten üzemel. A jármű fűtési és szellőzőrendszerének elrendezésétől függően az elektromos motorok eltérő forgási irányúak. Ezek a motorok egy- vagy kétsebességűek, főleg állandó mágneses gerjesztéssel. A kétsebességes villanymotorok a fűtési rendszer két üzemmódját biztosítják. Részleges üzemmód (mód legalacsonyabb sebesség, és ennek következtében alacsonyabb termelékenység) egy további gerjesztőtekercs biztosítja.
A belső égésű motor hőjét felhasználó fűtési rendszereken kívül független fűtési rendszereket is alkalmaznak. Ezekben a berendezésekben egy két kimenőtengelyes villanymotor két ventilátort hajt meg forgásban, az egyik irányít hideg levegő hőcserélőbe, majd fűtött helyiségbe, a másik levegőt juttat az égéstérbe.
Számos személy- és teherautó-modellben használt fűtőmotorok névleges teljesítménye 25-35 W, névleges fordulatszáma 2500-3000 perc 1.
Elektromos motorok üvegtisztító berendezések hajtásához. Az ablaktörlők meghajtására használt villanymotoroknak merev mechanikai karakterisztikát, különféle terheléseknél a fordulatszám szabályozási képességét és megnövelt indítónyomatékot kell biztosítaniuk. Ez az ablaktörlők működésének sajátosságainak köszönhető - a szélvédő felületének megbízható és minőségi tisztítása különféle éghajlati viszonyok között.
A mechanikai jellemzők megkívánt merevségének biztosítására állandó mágneses gerjesztésű, párhuzamos és vegyes gerjesztésű motorokat alkalmaznak, a nyomaték növelésére és a forgási sebesség csökkentésére speciális hajtóművet alkalmaznak. Egyes villanymotoroknál a sebességváltót úgy tervezték meg összetevő elektromos motor. Ebben az esetben az elektromos motort hajtóműves motornak nevezzük. Az elektromágnesesen gerjesztett motorok fordulatszámának megváltoztatása a párhuzamos tekercsben lévő gerjesztőáram változtatásával érhető el. Az állandó mágneses gerjesztésű villanymotoroknál az armatúra fordulatszámának változását egy kiegészítő kefe beépítésével érik el.
ábrán. A 8.2. ábra az SL136 ablaktörlő elektromos meghajtásának vázlata, állandó mágneses villanymotorral. Az ablaktörlő szakaszos működése a kapcsoló bekapcsolásával történik 5A pozícióba a III. Ebben az esetben az ablaktörlő motor 3 armatúra áramköre a következő: az akkumulátor "+" jele GB - termo-bimetallikus konverter 6 - kapcsoló SA(5., 6. kont.) - elérhetőségek K1: 1 - SA(1., 2. kont.) - horgony - "tömeg". Párhuzamos rögzítés érintkezőkön keresztül Q1: 1 egy elektrotermikus relé érzékeny eleme (fűtőtekercse) csatlakozik az akkumulátorhoz KK1. Egy bizonyos idő elteltével az érzékeny elem melegítése az elektrotermikus relé érintkezőinek nyitásához vezet CC1: 1. Ez a relé tekercsének nyitását okozza. K1. Ez a relé le van választva. Az elérhetőségei Q1: 1 nyissa meg, és a kapcsolatokat Q1: 2 visszahúzódóvá válni. Relé érintkezők Q1: 2és végálláskapcsoló érintkezői 80 az elektromos motor mindaddig csatlakoztatva marad az akkumulátorhoz, amíg az ablaktörlő lapátok meg nem állnak kezdő pozíció... A kefék lerakásakor a 4-es bütyök kinyitja az érintkezőket 80, amitől a motor leáll. Az elektromos motor következő bekapcsolása akkor következik be, amikor az elektromos hőrelé érzékeny eleme KK1 lehűl, és ez a relé ismét kikapcsol. Az ablaktörlő ciklus percenként 7-19 alkalommal ismétlődik. Az alacsony fordulatszámú üzemmód a kapcsoló I állásba forgatásával érhető el. Ebben az esetben az elektromos motor 3 armatúrájának teljesítménye egy további 2 kefén keresztül történik, amely a fő kefékhez képest szögben van elhelyezve. Ebben az üzemmódban az áram csak az armatúra tekercs egy részén halad át 3. ami az armatúra forgási frekvenciájának csökkenését okozza. A nagy sebességű ablaktörlő üzemmód a kapcsoló állásban van PER az I. pozícióba. Ebben az esetben az elektromos motort a főkefék táplálják, és az áram áthalad a teljes armatúra tekercsen. A kapcsoló beállításakor PER a IV. állásban az ablaktörlő és ablakmosó motorok 3. és 1. armatúrájára kapnak feszültséget, és ezek egyidejű működése következik be.
Rizs. 8.2. Az ablaktörlő elektromos meghajtásának vázlata:
1 - az alátétmotor horgonyja; 2 - kiegészítő kefe;
3 - az ablaktörlő motor horgonyja; 4 - bütyök;
5 - időrelé; b - termobimetál biztosíték
Az ablaktörlő kikapcsolása után (kapcsoló állás "O"-) a végálláskapcsolónak köszönhetően 50 az elektromos motor mindaddig bekapcsolva marad, amíg a kefék az eredeti helyükre nem kerülnek. Ezen a ponton a 4-es bütyök kinyitja az áramkört, és a motor leáll. Az elektromos motor 3 armatúra áramkörében egy termo-bimetál 6 biztosíték található, amely túlterhelés esetén korlátozza az áramkör áramát.
Az ablaktörlő működését gyenge esőben vagy enyhe hóban nehezíti, hogy kevés nedvesség kerül a szélvédőre. Ez növeli a kefék súrlódását és kopását, valamint az üvegtisztítás energiafogyasztását, ami túlmelegedést okozhat. hajtómotor... Az egy-két ciklusos be- és kézi kikapcsolás gyakorisága kényelmetlen és nem biztonságos, mivel a vezető figyelme rövid időre elterelődik a vezetésről. Ezért az ablaktörlő rövid távú aktiválásának megszervezése érdekében az elektromos motor vezérlőrendszerét egy elektronikus óraszabályzóval egészítik ki, amely bizonyos időközönként automatikusan kikapcsolja az ablaktörlő motorját egy vagy két ütésre. Az ablaktörlő leállásai közötti intervallum 2-30 másodpercen belül változhat. A legtöbb ablaktörlőmotor-modell névleges teljesítménye 12-15 W, névleges fordulatszáma pedig 2000-3000 ford/perc.
A modern autókban széles körben elterjedtek a szélvédőmosók és az elektromos fényszórótisztítók. Az alátétekhez és fényszórótisztítókhoz használt villanymotorok szakaszos üzemmódban működnek, állandó mágnesekkel gerjesztik őket, és alacsony névleges teljesítményűek (2,5-10 W).
A fenti célokon túlmenően az elektromos motorokat különféle mechanizmusok meghajtására használják: ajtó ablakok és válaszfalak emelésére, ülések mozgatására, meghajtó antennákra stb. A nagy indítónyomaték biztosítása érdekében ezek az elektromos motorok
Villamos segédberendezések hívja fel a segédberendezések és berendezések csoportját, amelyek biztosítják a fülke és a karosszéria fűtését és szellőzését, a fülke ablakainak és fényszóróinak tisztítását, hangriasztókat, rádióvételt és egyéb kiegészítő funkciókat.
A különböző autórendszerek fejlesztési tendenciái, amelyek a hatékonyság, a megbízhatóság, a kényelem és a közlekedésbiztonság növekedésével járnak, oda vezetnek, hogy az elektromos berendezések, különösen a segédrendszerek elektromos meghajtásának szerepe folyamatosan növekszik. Ha 25 ... 30 évvel ezelőtt sorozatgyártású autók gyakorlatilag nem voltak elektromos meghajtású mechanizmusok, jelenleg még a teherautókban is legalább 3 ... 4 villanymotor van felszerelve, az autókra pedig - osztálytól függően - 5 ... 8 vagy több.
Elektromos hajtás elektromechanikus rendszert neveznek, amely egy villanymotorból (vagy több villanymotorból), egy munkagéphez való átviteli mechanizmusból és az elektromos motor vezérlésére szolgáló összes berendezésből áll. Az autó fő eszközei, ahol az elektromos hajtást használják, a fűtések és belső ventilátorok, előmelegítők, szélvédő- és fényszórótörlők, lefolyók emelő mechanizmusai, antennák, ülésmozgások stb.
A működés időtartama és jellege meghatározza a hajtás üzemmódját. Az elektromos hajtásnál három fő üzemmódot szokás megkülönböztetni: folyamatos, rövid távú és szakaszos.
Folyamatos üzemmód olyan időtartam jellemzi, amelynél a villanymotor működése közben hőmérséklete eléri az állandósult állapotot. A hosszú távú működésű mechanizmusok példájaként a jármű belsejében lévő fűtőtestek és ventilátorok említhetők.
Rövid távú üzemmód viszonylag rövid üzemidővel rendelkezik, és a motor hőmérsékletének nincs ideje elérni az állandósult állapotot. A működtető szerkezet megszakítása elegendő ahhoz, hogy a motornak legyen ideje lehűlni a környezeti hőmérsékletre. Ez a működési mód számos rövid távú eszközre jellemző: emelő ablakok, vezetőantennák, mozgatható ülések stb.
Szakaszos üzemmód szünetekkel váltakozó üzemidő jellemzi (leállás vagy alapjárat), és a motor hőmérséklete egyik működési periódusban sem éri el az állandósult állapotot, és a terhelés eltávolítása során a motornak nincs ideje hűtsük le környezeti hőmérsékletre. Az ebben az üzemmódban működő autós eszközök például az ablaktörlők (a megfelelő üzemmódokban), az ablakmosók stb.
A szakaszos üzemmód jellemző jellemzője az időszak munkarészének aránya T" a teljes T időszakra. Ezt a mutatót a munka relatív időtartamának nevezzük STB vagy a relatív időtartama a PV, százalékban mérve.
Az autó egyik vagy másik egységébe beépített villanymotorokra vonatkozó követelményeket különleges sajátosságaik különböztetik meg, és az egység működési módjaiból adódnak. A motor típusának kiválasztásakor össze kell hasonlítani a hajtás működési feltételeit a különféle típusú villanymotorok mechanikai jellemzőivel. Szokásos különbséget tenni a motor természetes és mesterséges mechanikai jellemzői között. Az első megfelel a bekapcsolás névleges feltételeinek, a normál kapcsolási rajznak és a további elemek hiányának a motoráramkörökben. A mesterséges jellemzőket a motor feszültségének megváltoztatásával érik el, beleértve a motoráramkör további elemeit, és ezeket az áramköröket speciális sémák szerint csatlakoztatják.
Az autók segédrendszerei elektromos hajtásának fejlesztésének egyik legígéretesebb iránya a legfeljebb 100 W teljesítményű villanymotorok létrehozása állandó mágnesek gerjesztésével.
Az állandó mágnesek alkalmazása lehetővé teszi az elektromos motorok műszaki-gazdasági mutatóinak jelentős javítását: a tömeg, az összméretek csökkentését, a hatásfok növelését. Az előnyök közé tartozik a terepi tekercsek hiánya, ami leegyszerűsíti a belső csatlakozásokat és növeli az elektromos motorok megbízhatóságát. Ezenkívül a független gerjesztésnek köszönhetően minden állandó mágneses motor megfordítható.
A fűtőberendezésekben használt állandó mágneses motor tipikus kialakítása a 7.1. ábrán látható. .
A 4 állandó mágnesek a 3 tokban vannak rögzítve két lapos acélrugó segítségével 6 a testhez rögzítve. Horgony 7 a villanymotor két önbeálló siklócsapágyban forog 5 ... Grafit ecsetek 2 rugók nyomják az elosztóhoz 1, rézcsíkból készítik és külön lamellákká marják.
Az állandó mágneses elektromos gépek működési elve hasonló az elektromágneses gerjesztésű gépek jól ismert működési elvéhez - villanymotorban az armatúra és az állórész mezőinek kölcsönhatása nyomatékot hoz létre. Az ilyen villanymotorok mágneses fluxusának forrása egy állandó mágnes. A mágnes jellemzője a lemágnesezési görbe (a hiszterézishurok része, amely a II. kvadránsban található), az ábrán látható. 7.2. Az anyag tulajdonságait a maradék indukció értékei határozzák meg Az rés kényszerítő erő H Val vel. A mágnes által a külső áramkörnek adott hasznos fluxus nem állandó, hanem a külső lemágnesező tényezők összhatásától függ.
ábrából látható. 7.2, a mágnes működési pontja a motorrendszeren kívül N, működési pont testtel összeszerelve Més a mágnes működési pontja az elektromos motor szerelvényben NAK NEK különbözők. Ezenkívül a legtöbb mágneses anyag esetében a mágnes lemágnesezési folyamata visszafordíthatatlan, mivel a visszatérés egy alacsonyabb indukciójú pontból egy magasabb indukciójú pontba (például egy villanymotor szét- és összeszerelésekor) a visszatérési görbék szerint történik. amelyek nem esnek egybe a lemágnesezési görbével.
E tekintetben az autóiparban használt bárium-oxid mágnesek fontos előnye nem csak a viszonylagos olcsóság, hanem a visszatérési és lemágnesezési görbék bizonyos határokon belüli (az inflexiós pontig) egybeesése is. Ha a külső lemágnesező tényezők hatása olyan mértékű, hogy a mágnes működési pontja térddel elmozdul, akkor a ponthoz való visszatérés NAK NEK már lehetetlen, és az összeállított rendszerben már a működési pont lesz a lényeg NAK NEK 1 kisebb indukcióval. Ezért az állandó mágneses villanymotorok számításánál nagyon fontos a megfelelő mágnestérfogat megválasztása, amely nemcsak a villanymotor működési módját biztosítja, hanem a működési pont stabilitását is a lehető legnagyobb lemágnesezési tényezők hatására.
Elektromos motorok előmelegítőkhöz. Az előindított fűtőelemek a belső égésű motor megbízható indítását biztosítják alacsony hőmérsékleten. Az ilyen típusú villanymotorok célja a levegő ellátása az égés fenntartása érdekében a benzines fűtőberendezésekben, a levegő, az üzemanyag és a folyadék keringtetése a dízelmotorokban.
Az üzemmód jellemzője, hogy ilyen hőmérsékleten nagy indítónyomatékot kell kifejleszteni és rövid ideig kell működni. Ezen követelmények teljesítése érdekében az előmelegítők villanymotorjai soros tekercseléssel készülnek, és rövid távú és szakaszos üzemmódban működnek. A hőmérsékleti viszonyoktól függően az elektromos motorok különböző kapcsolási időkkel rendelkeznek: -5 ...- 10 0 С, legfeljebb 20 perc; -10 ...- 25 0 С legfeljebb 30 perc; -25 ...- 50 0 С legfeljebb 50 perc.
A megtalálók széles körű alkalmazás előmelegítőkben az ME252 (24V) és 32.3730 (12V) villanymotorok névleges teljesítménye 180 W, fordulatszáma 6500 min -1.
Elektromos motorok szellőző- és fűtőberendezések hajtásához. A szellőző- és fűtőegységeket személygépkocsik, buszok, teherautó- és traktorkabinok fűtésére és szellőztetésére tervezték. Működésük a belső égésű motorból származó hő felhasználásán alapul, teljesítményük pedig nagymértékben függ az elektromos hajtás jellemzőitől. Minden ilyen célú villanymotor folyamatos működésű, -40 ... + 70 ° C környezeti hőmérsékleten üzemel. A jármű fűtési és szellőzőrendszerének elrendezésétől függően az elektromos motorok eltérő forgási irányúak. Ezek a motorok egy- vagy kétsebességűek, főleg állandó mágneses gerjesztéssel. A kétsebességes villanymotorok a fűtési rendszer két üzemmódját biztosítják. A részleges üzemmódot (alacsony fordulatszámú és így alacsony termelékenységű üzemmód) egy kiegészítő terepi tekercs biztosítja.
ábrán. A 7.3. ábra a fűtőtestekhez állandó mágnesekkel gerjesztett villanymotor berendezését mutatja. A következőkből áll: 1 és 5 - hüvelyes csapágy; 2 - állandó mágnes; 3 - kefetartó; 4 - kefe; 6 - gyűjtő; 7 - traverz; 8 - fedél; 9 - szerelőlap; 10 - rugó; 11 - horgony; 12 - épület. Állandó mágnesek 2 a testre rögzítve 12 rugók 10. Fedő 8 csavarokkal rögzítve a testhez, amelyeket a szerelőlapokba csavarnak 9, a test barázdáiban található. A csapágyak a házba és a burkolatba vannak beépítve 7 és 5 amelyben az armatúra tengelye forog 11. Minden kefetartó 3 a traverzben vannak 7 szigetelő anyagból készült.
A traverz a burkolaton van rögzítve 8. Ecsetek 4, amelyen keresztül áramot juttatnak a kollektorba 6, kefetartókba helyezve 3 doboz típusa. A kollektorok, mint az elektromágneses gerjesztésű villanymotoroknál, rézszalagból, majd műanyag préselésből vagy hosszirányú hornyokkal ellátott csőből vannak sajtolva. belső felület.
A burkolatok és a test acéllemezből készülnek. Az ablakmosó motoroknál a burkolat és a ház készülhet műanyagból.
A belső égésű motor hőjét felhasználó fűtési rendszereken kívül független fűtési rendszereket is alkalmaznak. Ezekben a berendezésekben egy kéttengelyes kimenő villanymotor két ventilátort hajt meg forgás közben, az egyik a hideg levegőt a hőcserélőbe, majd a fűtött helyiségbe irányítja, a másik pedig az égéstérbe juttatja a levegőt.
Számos személygépkocsi és teherautó modellnél használt fűtőmotorok névleges teljesítménye 25 ... 35 W, névleges fordulatszáma 2500 ... 3000 perc -1.
Elektromos motorok üvegtisztító berendezések hajtásához. Az ablaktörlők meghajtására használt villanymotoroknak merev mechanikai karakterisztikát, különféle terheléseknél a fordulatszám szabályozási képességet és megnövelt indítónyomatékot kell biztosítaniuk. Ez az ablaktörlők működésének sajátosságainak köszönhető - a szélvédő felületének megbízható és minőségi tisztítása különféle éghajlati viszonyok között.
A mechanikai jellemzők megkívánt merevségének biztosítására állandó mágneses gerjesztésű, párhuzamos és vegyes gerjesztésű motorokat alkalmaznak, valamint speciális hajtóművet alkalmaznak a nyomaték növelésére és a forgási sebesség csökkentésére. Egyes villanymotoroknál a sebességváltó az elektromos motor szerves részeként van kialakítva. Ebben az esetben az elektromos motort hajtóműves motornak nevezzük. Az elektromágnesesen gerjesztett motorok fordulatszámának megváltoztatása a párhuzamos tekercsben lévő gerjesztőáram változtatásával érhető el. Az állandó mágnesek által gerjesztett villanymotoroknál az armatúra sebességének változását egy további kefe felszerelésével és szakaszos üzemmód megszervezésével érik el.
ábrán. A 7.4. ábra az SL136 ablaktörlő elektromos meghajtásának vázlata, állandó mágneses motorral. Az ablaktörlő szakaszos működése a kapcsoló bekapcsolásával történik 1 hüvelyk pozíció III... Ebben az esetben a horgonylánc 4 a motort a 7. relé kapcsolja be. A relé fűtőtekerccsel rendelkezik 8, amely felmelegíti a bimetál lemezt 9. Ahogy felmelegszik, a bimetál lemez meghajlik és az érintkezők 10 nyitott, lekapcsolja a relé tápellátását 11, kapcsolatokat 12 amelyet a villanymotor horgonyáramkörének áramellátása megszakít. A tányér után 9 az érintkezők lehűlnek és bezáródnak 10, relé 11 működni fog, és a motor újra feszültség alá kerül. Az ablaktörlő ciklus percenként 7-19 alkalommal ismétlődik.
Az alacsony sebességű üzemmód a kapcsoló bekapcsolásával történik 1 hüvelyk pozíció II... Ebben az esetben a teljesítmény a horgonyhoz 4 az elektromos motort a főkefékhez képest szögben elhelyezett kiegészítő kefén 3 táplálják. Ebben az üzemmódban az áram csak a 4 armatúra tekercs egy részén halad át, ami az armatúra forgási frekvenciájának és nyomatékának csökkenését okozza. A nagy sebességű ablaktörlő üzemmód a kapcsoló állásban van 1 hüvelyk pozíció én... Ebben az esetben az elektromos motort a főkefék táplálják, és az áram áthalad a teljes armatúra tekercsen. A kapcsoló beállításakor 1 pozícióba IV tápellátást kapnak a 4 és horgonyok 2 ablaktörlő és ablakmosó motorok és egyszerre működnek. Az ablaktörlő kikapcsolása után (a kapcsoló állása 0) az elektromos motor mindaddig feszültség alatt marad, amíg a b bütyök meg nem közelíti az 5 mozgóérintkezőt. Ebben a pillanatban a bütyök kinyitja az áramkört és a motor leáll. Az ablaktörlő lapátok eredeti helyzetükbe helyezése érdekében az elektromos motort egy szigorúan meghatározott pillanatban le kell kapcsolni. A 4-es villanymotor armatúra áramkörében termo-bimetál biztosíték található 13, amely az áramkör áramának korlátozására szolgál túlterhelés esetén.
Az ablaktörlő működését gyenge esőben vagy enyhe hóban nehezíti, hogy kevés nedvesség kerül a szélvédőre. Ez növeli a kefék súrlódását és kopását, valamint az üveg tisztításához szükséges energiafogyasztást, ami a hajtómotor túlmelegedését okozhatja. A gépkocsivezető általi egy-két ciklusos be- és kézi kikapcsolás gyakorisága kényelmetlen és nem biztonságos, mivel a sofőr figyelme rövid időre elterelődik a vezetésről.
Az ablaktörlő rövid távú aktiválásának megszervezéséhez a villanymotor vezérlőrendszere kiegészíthető egy elektronikus óraszabályzóval, amely bizonyos időközök után automatikusan lekapcsolja az ablaktörlő motorját egy vagy két ütésre. Az ablaktörlő leállásai közötti intervallum 2...30 másodpercen belül változhat. Az ablaktörlő motorok legtöbb modelljének névleges teljesítménye 12 ... 15 W, névleges fordulatszáma 2000 ... 3000 min -1.
A modern autókban széles körben elterjedtek a szélvédőmosók és az elektromos fényszórótisztítók. Az alátétekhez és fényszórótisztítókhoz való villanymotorok szakaszos üzemmódban működnek, állandó mágnesről táplálják, alacsony névleges teljesítményűek (2,5 ... 10 W).
A felsorolt célokon túlmenően az elektromos motorok különféle mechanizmusok meghajtására szolgálnak: ajtó ablakok és válaszfalak emelése, ülések mozgatása, meghajtó antennák stb. A nagy indítónyomaték biztosítása érdekében ezek az elektromos motorok szekvenciális izgalom, rövid távú és ismételt-rövid távú üzemmódokban használatosak.
Az elektromos motoroknak a működés során biztosítaniuk kell a forgásirány változását, azaz megfordíthatónak kell lenniük. Ehhez két gerjesztő tekercseléssel rendelkeznek, amelyek váltakozó kapcsolása különböző forgásirányokat biztosít. Szerkezetileg az erre a célra szolgáló villanymotorok ugyanabban a geometriai alapban készülnek, és a mágneses rendszer tekintetében egységesek a 25 W-os fűtőtestek villanymotorjaival.
Az elektromos hajtás évről évre egyre több alkalmazást talál az autókban. A villanymotorokkal szemben támasztott követelmények folyamatosan emelkednek, ennek oka a különböző járműrendszerek minőségi javulása, a közlekedésbiztonság, a rádióinterferencia szintjének csökkenése, a toxicitás, valamint a gyárthatóság növekedése. Ezen követelmények teljesítése az elektromágneses gerjesztésű villanymotorokról az állandó mágneses gerjesztésű villanymotorokra való átálláshoz vezetett. Ezzel párhuzamosan az elektromos motorok tömege csökkent, és a hatásfok körülbelül másfélszeresére nőtt. Élettartamuk eléri a 250 ... 300 ezer kilométert.
A fűtő-, szellőző- és szélvédőtisztító készülékek elektromos motorjait négy szabványos méretű anizotróp mágnes alapján fejlesztették ki. Ez lehetővé teszi a gyártott villanymotor-típusok számának csökkentését és azok egységesítését.
Egy másik irány a hatékony rádióinterferencia szűrők alkalmazása az elektromos motorok tervezésében. A 100 W-ig terjedő villanymotorok esetében a szűrőket az egyes villanymotor alapokhoz egységesítik, és beépítik. Az ígéretes, 100 ... 300 W teljesítményű villanymotorokhoz kondenzátorok segítségével szűrőket fejlesztenek - áteresztő vagy blokkoló nagy konténerek... Ha a beépített szűrők miatt nem lehet teljesíteni a rádióinterferencia szintjére vonatkozó követelményeket, akkor külső szűrők alkalmazását és az elektromos motorok árnyékolását tervezik.
Hosszabb távon a felhasználást tervezik érintésmentes motorok egyenáram... Ezek a motorok a mechanikus kommutátor-kommutátort helyettesítő statikus félvezető kapcsolókkal és a beépített forgórész helyzetérzékelőkkel vannak felszerelve. A kefe-kollektor egység hiánya lehetővé teszi az elektromos motor erőforrásának 5 ezer órára vagy többre növelését, jelentősen növeli a megbízhatóságot és csökkenti a rádióinterferenciák szintjét.
Korlátozott axiális méretű villanymotorok létrehozásán dolgoznak, amelyek szükségesek például egy ventilátor meghajtásához motorhűtés... Ebben az irányban a keresést végkollektoros motorok létrehozása során végezzük, amely kefékkel együtt üreges armatúrában van elhelyezve, vagy bélyegzett vagy nyomtatott tekercseléssel készült tárcsa armatúrákkal.
Folytatódtak a speciális villanymotorok, ezen belül is az előmelegítők tömített villanymotorjainak fejlesztése, amely a megbízhatóság növeléséhez és a speciális járműveken való használathoz szükséges.
A modern autó nagyszámú olyan egységet telepítettek, amelyek meghajtásához mechanikai energiára van szükség. Ezt az energiát a legtöbb esetben villanymotoroktól kapják.
Egy mechanikus energiaátviteli mechanizmussal rendelkező villanymotor és egy villanymotor-vezérlő áramkör alkotja a jármű elektromos hajtásrendszerét. Az autó elektromos hajtásában az energia átvitelére fogaskerekeket és csigakereket használnak, forgattyús mechanizmusok... Gyakran egy villanymotort és egy mechanikai energia átvitelére szolgáló mechanizmust egy hajtóműves motorba egyesítenek, vagy egy villanymotort egy működtetővel kombinálnak.
Az autók elektromos hajtásai ventilátorokat hajtanak meg fűtőberendezésekhez és motorhűtőrendszerekhez, elektromos ablakemelők, antennahosszabbítók, ablaktörlők, mosószivattyúk, fényszórótörlők, fűtések, üzemanyag-szivattyúk stb. Vegye figyelembe az elektromos motorokra vonatkozó követelményeket és az autóegységek elektromos hajtásrendszerében használt villanymotorok típusait.
Autóegységek hajtásainak elektromos motorjai
Az elektromos motorokkal szemben támasztott követelmények igen változatosak. Elektromos motorok fűtésekhez és autóventilátorokhoz hosszú üzemmóddal és alacsony indítónyomatékkal rendelkezik; ablakemelő motorok nagy indítónyomatékuk van, de rövid ideig működnek; ablaktörlő motorok változó terheléseket érzékelnek, és ezért merev kimeneti karakterisztikával kell rendelkezniük, a tengely fordulatszáma nem változhat jelentősen a terhelés megváltozásakor; az előfűtőmotoroknak nagyon alacsony környezeti hőmérsékleten kell normálisan működniük.
Az autóegységek hajtásaiban csak egyenáramú villanymotorokat használnak... Névleges teljesítményüknek meg kell felelniük a 6, 10, 16, 25, 40, 60, 90, 120, 150, 180, 250, 370 W sorozatnak, a névleges tengelyfordulatszámoknak pedig a 2000, 3000, 4000, 60000, 60000 sorozatoknak. , 8000, 9000 és 10 000 ford./perc.
A járműegységek elektromos hajtásrendszerében elektromágneses gerjesztésű villanymotorok soros, párhuzamos vagy vegyes gerjesztésűek. A megfordítható motorok két tekerccsel vannak felszerelve. Az elektromágneses gerjesztésű motorok használata azonban jelenleg csökkenőben van. Az állandó mágneses motorokat szélesebb körben használják.
Az elektromos motorok kialakítása rendkívül változatos.
Rizs. 2. Fűtőmotor
ábrán. A 2. ábra a fűtőelem villanymotorjának berendezését mutatja. A 2 permanens mágnesek 10 rugók segítségével vannak rögzítve a 12 motorházon. A 11 armatúra tengelye a házban és a 8 burkolatban található szinterezett 1 és 5 csapágyakba van beépítve. A burkolat a 9 lemezekbe csavart csavarokkal van a házhoz rögzítve. Az áramot a 6 kollektorba a 3 kefetartóban elhelyezett 4 kefék vezetik. A 8 burkolathoz csatlakozik a szigetelőanyagból készült 7 travers, amely az összes kefetartót egy közös egységbe egyesíti.
A 100 W-ig terjedő villanymotoroknál elterjedt a szinterezett betétes siklócsapágyak, dobozos kefetartók és műanyag préseléssel rézszalagból préselt kollektorok használata. A belső felületén hosszanti hornyokkal ellátott csőből készült kollektorok is használatosak.
A burkolatok és a test egy darab acéllemezből készülnek. Az ablakmosó motoroknál a burkolatok és a ház műanyagból készültek. Az elektromágneses gerjesztésű villanymotorok állórészét a lemezekből veszik fel; ahol mind a rudak, mind a járom egy darabban acéllemezből vannak sajtolva.
Az 1-es és 2-es típusú állandó mágnesek (lásd az alábbi táblázatot) egy mágneses áramkörbe vannak beépítve, műanyag házba ágyazva. A 3-as, 4-es és 5-ös típusú mágnesek lapos acélrugóval vagy ragasztva vannak a házhoz rögzítve. Egy 6-os típusú mágnes van beépítve és beragasztva egy mágneses áramkörbe, amely a motorburkolatban található. A horgony 1-1,5 mm vastagságú elektromos acéllemezekből készül.
Az állandó mágneses motorok fő típusainak műszaki adatai
1. táblázat Az elektromos motorok fő típusai a háztartási gépkocsik elektromos hajtásaiban.
| Elektromos motor | Mágnes típus | Időpont egyeztetés | Feszültség, V | Nettó teljesítmény, W | Súly, kg | |
| ME268 | 1 | Mosógép meghajtás | 12 | 10 | 9000 | 0,14 |
| ME268B | 1 | Is | 24 | 10 | 9000 | 0,15 |
| 45.3730 | 4 | Fűtők hajtanak | 12 | 90 | 4100 | 1 |
| MEI | 3 | Is | 12 | 5 | 2500 | 0,5 |
| ME237 | 4 | » | 24 | 25 | 3000 | 0,9 |
| ME236 | 4 | » | 12 | 25 | 3000 | 1 |
| ME255 | 4 | » | 12 | 20 | 3000 | 0,8 |
| 19.3730 | 5 | » | 12 | 40 | 2500 | 1,3 |
| ME250 | 5 | » | 24 | 40 | 3000 | 1,3 |
| ME237B | 4 | Üveghajtás tisztítók |
12 | 12 | 2000 | 0,9 |
| ME237E | 4 | Is | 24 | 12 | 2000 | 0,9 |
| ME251 | 2 | Ventilátorhajtás | 24 | 5 | 2500 | 0,5 |
| ME272 | 6 | Is | 12 | 100 | 2600 | 2,25 |
Az elektromágneses gerjesztésű motorok főbb típusainak műszaki adatai
2. táblázat Az elektromos motorok főbb típusai a háztartási gépkocsik elektromos hajtásaiban.
| Elektromos motor | Időpont egyeztetés | Feszültség, V | Nettó teljesítmény, W | Tengely fordulatszáma, ford./perc | Súly, kg |
| ME201 | Fűtők hajtanak | 12 | 11 | 5500 | 0,5 |
| ME208 | Is | 24 | 11 | 5500 | 0,5 |
| MENA | Ablaktörlő hajtás |
12 | 15 | 1500 | 1,3 |
| ME202 | Indítás előtti hajtás |
12 | 11 | 4500 | 0,5 |
| ME202B | Is | 24 | 11 | 4500 | 0,5 |
| ME252 | » | 24 | 180 | 6500 | 4,7 |
| 32.3730 | » | 12 | 180 | 6500 | 4,7 |
| ME228A | Antenna meghajtó | 12 | 12 | 4000 | 0,8 |
100 W feletti elektromos motorok kialakításában közel áll ehhez DC generátorok... Lágyacél szalagból vagy csőből készült házuk van, amelyre csavarokkal rögzítik a terepi tekercselésű oszlopokat. A burkolatok össze vannak csavarozva. A golyóscsapágyak a burkolatokban találhatók. A reaktív kefetartók biztosítják a kefék stabil működését a kollektoron.
Az elektromágneses gerjesztésű kétfokozatú motorok minden tekercshez vezetékekkel rendelkeznek, az állandó mágneses villanymotorok egy harmadik kiegészítő kefével vannak felszerelve, feszültség alatt a tengely fordulatszáma nő.
Az állandó mágneses gerjesztésű villanymotorok fő típusainak műszaki adatait a táblázat tartalmazza. 1, és elektromágneses gerjesztéssel a táblázatban. 2.
Az elektromos motorok hibridek, és az üzemanyag-takarékosságon kívül hatalmas potenciált rejtenek a jövőben a nagyobb teljesítmény és biztonság terén. Néhány hibrid négykerék-meghajtású jármű már ma is előnyben van a benzines járművekkel szemben.
Hogyan működik a hagyományos összkerékhajtás?
Többféle rendszer létezik. Legelterjedtebb olyan rendszert kapott, amely folyamatosan továbbítja a nyomatékot mind a négy keréknek, függetlenül a tapadás szintjétől, a kormányzási szögtől és egyéb tényezőktől. Az állandó összkerékhajtás fő hátránya az alacsony üzemanyag-fogyasztás. Egyes AWD-hajtással felszerelt modelleknél az elektronika a forgatónyomaték szintjét változtathatja, az erőt a tengelyek között igény szerint elosztva. Ebben az esetben sokkal kevesebbet, de nem sokat.
A túlzott üzemanyag-fogyasztás leküzdésére egyes gyártók változtatható járműveket kínálnak Négy kerék meghajtás... Az autó legtöbbször összkerékhajtás nélkül működik. De amint az autó elektronikája észleli, hogy egyes kerekek elvesztik tapadást, elkezdenek átadni a másik tengelyre. Ez jelentősen csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást (főleg, ha városi üzemmódban utazik). De ennek a rendszernek vannak hátrányai is. Például az ilyen plug-in összkerékhajtású autók nem elég erősek. Ráadásul az autó biztonsága is csorbát szenved, hiszen a megcsúszás vagy az úton való csúszás során a kései hajtás csatlakoztatása nem biztos, hogy segít megcsúszás esetén, ami balesethez vezethet.
Hogyan működik a hibrid összkerékhajtási rendszer?
A hibrid villanymotorok biztonságosabbak az utakon (alacsony a megcsúszás kockázata a tapadás elvesztése miatt), és alacsony fogyasztásüzemanyag. Például az RX 450h-ban villanymotorok (ebben a modellben kettő van) a nyomaték és a teljesítmény növelésével, illetve hagyományos motorral csökkentik a benzinmotort.
Az RX450h AWD elektromos motorok a jármű minden tengelyén működnek. Amikor az autó városi forgalomban, száraz aszfalton halad, a benzinmotor nyomatéka csak egy tengelyre jut. Ekkor az elektronika bekapcsolhatja az elektromos hajtásláncokat, amelyek tehermentesítik a hagyományos motort és csökkentik az üzemanyag-fogyasztást.
Így álló helyzetből történő éles gyorsításkor a hátsó villanymotor nyomatékot ad a hátsó kerekekre. Ha gyors kanyarodáskor az első kerekek elvesztik a tapadást (például bekapcsolva). nedves aszfalt), az elektronika összeköti az első villanymotort, amely megkezdi a nyomaték továbbítását az első tengelyre.
Ez az elektronikus nyomatékátviteli rendszer azonnali. De ellentétben hagyományos autók, az elektromos motorok azonnali nyomatékot biztosítanak a járműnek.
Ha az autó nem is összkerékhajtású, az elektromosság jelentősen megnövelte az autók maximális nyomatékát. Tehát be kompakt modell a nyomaték 542 Nm. Ugyanaz a kép vele Tesla modell S P85 600 Nm maximális forgatónyomatékkal szinte a kezdetektől elérhető. Emlékezzünk rá, hogy jövőre tömegtermelés Az S modell összkerékhajtású változata érkezik, az X elektromos crossover piacra dobását követően.
Egyre népszerűbbek az AWD hibrid autók
Az autók mellett más autógyártók is készen állnak hibrid modelljeik kínálatára. Például kínálja az RLX Sport-Hybrid modellt három villanymotorral, amelyek a 3,7 literes V6-os motort hajtják. Olyan egyedül elektromos motorátadja a nyomatékot az első kerekekre. A másik kettő be van kapcsolva hátsó tengely... A hátsó elektromos meghajtórendszerek egymástól függetlenül működhetnek.
Egy másik autó az úton van, amelyet két villanymotor hajt majd, amelyek az első kerekekre küldik az erőt, míg a V6-os motor az autó közepén található, és a nyomatékot a hátsó tengelyre továbbítja.
Így a V8-as benzinmotornak és az elektromos motoroknak köszönhetően mindössze 6:55 alatt lehetett egy kört megtenni a híres nürnbergi pályán.
Még egy példa. , aminek köszönhetően az autó mindössze 4,4 másodperc alatt gyorsul 0-100 km/h-ra. Ezt a lenyűgöző eredményt az 1,5 literes háromhengeres motornak és az elektromos rendszernek köszönheti. A villanymotor az erőn kívül sok mindent megenged. Tehát az i8 modell mindössze 3,2 l / 100 km-t fogyaszt. Ezzel az i8 a világ legüzemanyag-takarékosabb hibrid sportautója.
Érdemes megjegyezni, hogy a 918 és az i8 teljesen elektromos üzemmódban tud működni benzinmotorok használata nélkül, ami korlátozott távolság megtételét teszi lehetővé üzemanyag fogyasztása nélkül.
Jelenleg az összkerékhajtású elektromos és hibrid járművek fejlesztési lehetőségei óriásiak. Elég csak felidézni az olyan modellek LeMan-24 versenyein való részvételét, mint az Audi R18 e-quattro és a Toyota TS040, hogy megértsük, a gyártók aktívan fejlesztenek. tömegtermelés hibrid négykerék-hajtású járművek a közeljövőben.
A hibrid és elektromos járművek hátrányai és előnyei
Összkerékhajtással sajnos még nem tökéletes. Minden a költségükön múlik. A hibrid járművek gyártása lényegesen drágább, mint a benzines járműveké. Ezenkívül a hibrid autók sokkal nehezebbek, mint a hagyományos változataik. Minden az akkumulátorok és az elektromos motorok súlyán múlik.
De ezek a hátrányok kompenzálhatók jelentős üzemanyag-megtakarítással a gép működése során. Például, Lexus modell RX450h vele AWD hajtású több literrel kevesebb üzemanyagot fogyaszt, mint a hagyományos 350 AWD. De egyelőre nem minden hibrid autó büszkélkedhet gyors megtérüléssel. Egy új hibrid autó túlfizetése után minden vásárló azt várja, hogy a lehető leghamarabb megtérüljön a vásárlás költségei. De sajnos sok van, ami a vásárlási költségek hosszú megtérülését eredményezi.
Az AWD hibrid összkerékhajtású járművek sokkal biztonságosabbak és hatékonyabbak. Tehát az elektromos motorok segítenek növelni a dinamikát és hozzájárulnak a nagyobb stabilitáshoz az úton. Ennek eredményeként számos hibridautó-modell kapott sportos karaktert a benzines változataival szemben.
Kipörgésgátló elektromos hajtásvezérlő rendszer
Bevezetés
autó elektromos kipörgésérzékelő
A vontatási elektromos hajtás fejlesztésének jelentősége hibrid autó a helyesebb energiafelhasználásban, az autó környezetkímélőségének javításában és az autók gazdaságosabb karbantartásában, az üzemanyag-fogyasztás csökkentésében áll. Ez biztosítja a szükséges teljesítményt, vonóerőt és a szükséges járműsebességet különböző feltételek mozgalom.
Tudományos újdonság.
A tudományos újdonság abban rejlik, hogy nincs szükség a motor beépítésére a csúcsterhelések alapján. Abban a pillanatban, amikor a vontatási terhelés éles növelésére van szükség, mind az elektromos motor, mind a hagyományos motor (és egyes modelleknél egy további villanymotor) egyidejűleg bekapcsol. Ezzel kevesebbet takarít meg a telepítési költség, mint erős motor belső égésű, legtöbbször a számára legkedvezőbb üzemmódban működik. Ilyen egységes újraelosztás és hatalomfelhalmozás, majd ezt követi gyors használat, lehetővé teszi a használatát hibrid telepítések autókban sportosztályés terepjárók.
Gyakorlati jelentősége.
Gyakorlati jelentősége abban rejlik, hogy ásványi tüzelőanyagot takarít meg (nem megújuló erőforrás), csökkenti a környezetszennyezést, az ember számára igen értékes erőforrást, például időt takarít meg (nem számítva a benzinkúti utak felét).
1. Kiinduló adatok és problémafelvetés
A hibrid jármű erőművi vezérlőrendszerének fő feladata a leggazdaságosabb és környezetbarátabb üzemmód biztosítása. ICE működés a terhelés újraelosztásával a belső égésű motor, a segédmotor és az energiavisszanyerő kör között.
A rendszer további feladatai:
) Gépjármű-fékenergia-visszanyerés biztosítása.
) Az autó szükséges gyorsulási dinamikájának biztosítása segédeszköz használatával erőműés energiatárolás.
) Indítás-leállítás üzemmód biztosítása minimális időtartammal üresjárat ICE a jármű rövid leállása esetén.
Kezdeti adatok.
Felvett Volkswagen autó Touareg
Az alábbi ábrák (1. és 2. ábra) mutatják annak specifikációk, mely munkám kiinduló adatai és megjelenése lesz.
Rizs. 1 Kiindulási adatok
Rizs. 2 Kinézet Volkswagen Touareg
1.1 A meglévő rendszerek osztályozása
Egy hibrid autó vontatási elektromos meghajtásának tanulmányozásához el kell döntenie, hogy a három létező séma közül melyiket válassza. Ez a besorolás a belső égésű motor és az elektromos motor kölcsönhatása szerint történik.
Szekvenciális séma.
Ez a legegyszerűbb hibrid konfiguráció. A belső égésű motor csak a generátor meghajtására szolgál, és az utóbbi által termelt villamos energia töltődik akkumulátorés táplálja a meghajtó kerekeket forgató villanymotort.
Így nincs szükség sebességváltóra és tengelykapcsolóra. A regeneratív fékezést az akkumulátor újratöltésére is használják. A séma azért kapta a nevét, mert az erőáramlás a hajtókerekekbe kerül, és egy sor egymást követő átalakuláson megy keresztül. A belső égésű motor által termelt mechanikai energiából a generátor által termelt elektromos energiává, majd ismét mechanikai energiává. Ebben az esetben az energia egy része elkerülhetetlenül elveszik. A szekvenciális hibrid lehetővé teszi az alacsony fogyasztású ICE-k használatát, és folyamatosan a maximális hatásfok tartományában működik, vagy teljesen kikapcsolható. A belső égésű motor kikapcsolt állapotában az elektromos motor és az akkumulátor képes biztosítani a mozgáshoz szükséges teljesítményt. Ezért ezeknek a belső égésű motorokkal ellentétben erősebbnek kell lenniük, ami azt jelenti, hogy nagyobb költséggel járnak. A leghatékonyabb szekvenciális séma módban történő vezetés közben gyakori megállások, fékezés és gyorsítás, kis sebességgel történő vezetés, i.e. a városban. Ezért városi buszokban és más városi közlekedésben használják. Ezt az elvet alkalmazzák a nagy bányászati dömperek is, ahol nagy nyomatékot kell átvinni a kerekekre, és nincs szükség nagy sebességre.
Párhuzamos áramkör
Itt a hajtott kerekeket a belső égésű motor és a villanymotor is hajtja (amelynek megfordíthatónak kell lennie, azaz működhet generátorként). Azért, mert megállapodtak párhuzamos munkavégzés számítógépes vezérlést használnak. Azonban továbbra is szükség van a hagyományos sebességváltóra, és a motornak nem hatékony tranziens körülmények között kell működnie.
A két forrásból érkező nyomaték a vezetési körülményektől függően oszlik meg: tranziens üzemmódokban (indítás, gyorsítás) egy villanymotort kapcsolunk a belső égésű motor segítésére, beállított üzemmódokban és fékezéskor pedig generátorként működik, töltve a motort. akkumulátor. Így a párhuzamos hibridekben legtöbbször az ICE jár, ennek segítésére a villanymotor szolgál. Ezért a párhuzamos hibridek kisebb akkumulátort használhatnak, mint a soros hibridek. Mivel a belső égésű motor közvetlenül kapcsolódik a kerekekhez, a teljesítményveszteség lényegesen kisebb, mint egy soros hibrid esetében. Ez a kialakítás elég egyszerű, de hátránya, hogy egy megfordítható párhuzamos hibrid gép nem tudja egyszerre hajtani a kerekeket és tölteni az akkumulátort. A párhuzamos hibridek autópályán hatásosak, városban viszont nem. A rendszer végrehajtásának egyszerűsége ellenére nem javítja jelentősen a belső égésű motor környezeti paramétereit és hatékonyságát.
A hibridek ilyen rendszerének híve a Honda cég. Az övék hibrid rendszer Integrated Motor Assist néven ismert. Mindenekelőtt egy megnövelt hatásfokú benzinmotor létrehozását biztosítja. És csak akkor, ha a motor nehézzé válik, az elektromos motornak kell segítenie. Ebben az esetben a rendszer nem igényel bonyolult és költséges tápegység menedzsment, és ennek következtében egy ilyen autó költsége alacsonyabb. Az IMA rendszer egy benzinmotorból (amely biztosítja a fő energiaforrást), egy villanymotorból, amely további teljesítményt biztosít, és egy további akkumulátorból áll az elektromos motor számára. Amikor egy autó egy hagyományos benzinmotor lelassul, mozgási energiáját a motor ellenállása (motorfékezés) kioltja, vagy felmelegedéskor hőként disszipálódik féktárcsákés dobok. Az IMA rendszerű autó villanymotorral kezd fékezni. Így az elektromos motor generátorként működik, elektromos áramot termelve. A fékezés során megtakarított energia az akkumulátorban tárolódik. És amikor az autó újra gyorsulni kezd, az akkumulátor minden felhalmozott energiáját feladja, hogy felpörgesse az elektromos motort, amely ismét átkapcsol a vontatási funkcióira. A benzinfogyasztás pedig pontosan annyival fog csökkenni, amennyivel az előző fékezéskor tárolt energiát. Általánosságban elmondható, hogy a Honda úgy gondolja, hogy a hibrid rendszernek a lehető legegyszerűbbnek kell lennie, az elektromos motornak csak egy funkciója van - segít a belső égésű motornak a lehető legtöbb üzemanyagot megtakarítani. A Honda két hibrid modellt gyárt: az Insight-ot és a Civic-et.
Soros-párhuzamos áramkör
A Toyota cég a saját útját járta a hibridek megalkotásakor. Japán mérnökök tervezték Hibrid rendszer A Synergy Drive (HSD) az előző két típus jellemzőit egyesíti. A párhuzamos hibrid áramkörhöz külön generátor és teljesítményosztó (bolygóhajtómű) egészül ki. Ennek eredményeként a hibrid elnyeri a szekvenciális hibrid jellemzőit: az autó alacsony sebességgel csak elektromos vontatással indul és halad. A nagy sebességekállandó sebességgel haladva pedig a belső égésű motor be van kapcsolva. Nál nél nagy terhelések(gyorsulás, mozgás felfelé, stb.) a villanymotort járulékosan az akkumulátor táplálja - pl. a hibrid párhuzamosan működik.
Külön generátorral, amely tölti az akkumulátort, az elektromos motort csak kerékhajtásra és regeneratív fékezésre használják. A bolygókerekes hajtómű az ICE erejének egy részét a kerekekre, a többit pedig a generátorra adja, amely vagy az elektromos motort táplálja, vagy tölti az akkumulátort. A számítógépes rendszer folyamatosan állítja be a tápellátást mindkét áramforrásról optimális kiaknázása bármilyen vezetési körülmény között. Ennél a hibridtípusnál a villanymotor jár legtöbbször, a belsőégésű motort pedig csak a leghatékonyabb üzemmódokban használják. Ezért a teljesítménye kisebb lehet, mint egy párhuzamos hibridben.
Egy fontos a belső égésű motor jellemzője az is, hogy az Atkinson-cikluson működik, és nem az Otto-cikluson, mint hagyományos motorok... Ha a motor működése az Otto-ciklus szerint van megszervezve, akkor a szívólöketnél a dugattyú lefelé haladva vákuumot hoz létre a hengerben, aminek következtében levegő és üzemanyag szívódik be. Ugyanakkor alacsony fordulatszámú üzemmódban, amikor a fojtószelep majdnem zárva van, az ún. szivattyúzási veszteségek. (Ahhoz, hogy jobban megértse, mi ez, próbálja meg például levegőt szívni a becsípett orrlyukakon keresztül.) Emellett romlik a hengerek feltöltése friss töltéssel, és ennek megfelelően nő az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás. káros anyagok légkörben. Amikor a dugattyú eléri az alját holtpont(NMT), szívószelep bezár. A kiadási ciklus során, amikor a Kipufogó szelep, a kipufogógázok továbbra is nyomás alatt vannak, energiájuk pedig helyrehozhatatlanul elvész - ez az ún. felszabadulás elvesztése.
Az Atkinson motorban a szívólöketnél a szívószelep nem a BDC közelében zár, hanem sokkal később. Ez ad egész sor előnyöket. Először is a szivattyúzási veszteségek csökkennek, mert a keverék egy része, amikor a dugattyú áthaladt a BDC-n és elkezdett felfelé mozogni, visszanyomódik szívócsonk(majd egy másik hengerben használják), ami csökkenti benne a vákuumot. A hengerből kiszorított éghető keverék a hő egy részét is elvezeti a falairól. Mivel a kompressziós löket időtartama a munkalöket üteméhez viszonyítva csökken, a motor az ún. megnövelt tágulási arányú ciklus, amelyben a kipufogógázok energiája hosszabb ideig, azaz a kipufogógáz-veszteség csökkenésével kerül felhasználásra. Így jobb környezeti teljesítményt, gazdaságosságot és nagyobb hatékonyságot érünk el, de kisebb teljesítmény... De a lényeg, hogy a Toyota hibrid motorja enyhén terhelt üzemmódokban működik, amiben az Atkinson-ciklus ezen hátránya nem játszik nagy szerepet.
A soros-párhuzamos hibrid hátrányai közé tartozik a magasabb költség, tekintettel arra, hogy külön generátorra, nagyobb akkumulátorra, valamint termelékenyebbre és összetettebbre van szükség. számítógépes rendszer menedzsment.
A HSD rendszer telepítve van ferdehátú Toyota Prius, szedán üzleti osztályú Camry, terepjárók Lexus RX400h, Toyota Highlander Hibrid, Harrier Hybrid, Lexus GS 450h sportlimuzin és Lexus LS 600h luxusautó. A Toyota know-how-ját a Ford és a Nissan vásárolta meg, és felhasználta az alkotáshoz Ford szökés Hibrid és Nissan Altima hibrid. Toyota Prius vezet az összes hibrid értékesítésében. A benzinfogyasztás a városban 4 liter 100 kilométerenként. Ez az első autó, amelynek kevesebb az üzemanyag-fogyasztása városban, mint autópályán. A 2008-as Párizsi Autószalonon bemutatták a Prius plug-in hibrid modellt.
1.2 Az autó vontatási elektromos meghajtásának vezérlőrendszerének diagramjai
A bemeneti és kimeneti jelek be- és kikapcsolása. Generátor motor Fékpedál lenyomott jel Elektronikus gázpedál lenyomott jel Motor fordulatszám Motor hőmérséklet Engedje el a tengelykapcsoló működtetését
Belső égésű motor / generátor motor fordulatszám generátor motor hőmérséklet generátor motor hőmérséklet automatikus sebességváltó sebesség felismerő fogaskerék bekapcsolt automata sebességváltó hidraulika rendszer hőmérséklet tengelykapcsoló hidraulikus szivattyú nyomás
a hidraulikus rendszerben automata váltóban, a teljesítményelektronikai modul sebességváltási hőmérséklete a kábeleket figyeli a nagyfeszültségű rendszer hőmérséklete a nagyfeszültségű akkumulátor feszültségfigyelő nyomása a fék hidraulikus hajtásában
rendszerek, féknyomás Kerékfordulatszám rögzítés Biztonsági öv felismerés
Jelmagyarázat az elektromos alkatrészekhez Nagyfeszültségű akkumulátor Motorvezérlő egység Automata sebességváltó vezérlőegység Tápmodul és vezérlőegység elektromos hajtás Kapcsoló egység (EBox) ABS vezérlőegység Vezérlőegység a műszerfal betétben Adatbusz diagnosztikai interfész Légzsák vezérlőegység
RNS 850 rádiónavigációs rendszer
Munka leírás:
A mozgalom kezdete. Haladás kis terheléssel, alacsony sebességgel vagy enyhe lejtőn. Mivel a belső égésű motor alacsony terhelés mellett alacsony hatásfokkal rendelkezik, a mozgást az biztosítja segédmotor ha a tárolóeszköz energiaellátása elegendő. Ellenkező esetben a mozgás belső égésű motorral történik.
Egyenletes mozgás. A rendszer biztosítja a belső égésű motor leghatékonyabb működését. Ha az ICE nyomaték kisebb, mint az ellenállási nyomaték, a hiányzó teljesítményt egy segédmotor csatlakoztatásával biztosítják. Ha az optimális nyomaték nagyobb, mint a húzónyomaték, a többletteljesítményt az energia-visszanyerő áramkör disszipálja.
Túlhúzás. A szükséges gyorsulási dinamikát elsősorban a segédmotor biztosítja, miközben a fő belső égésű motor leggazdaságosabb üzemmódját megtartja. A tároló berendezésben való elégtelen energiatárolás vagy a segédmotor elégtelen teljesítménye esetén a többletteljesítményt a fő belső égésű motor biztosítja.
Fékezés. Túlzott mozgási energia jármű a rekuperációs körbe kell ártalmatlanítani. Ha a regeneratív fékteljesítmény nem elegendő, a hidraulikus fékrendszer aktiválódik.
Amikor megáll, és elegendő energia van a hajtásban az indításhoz, a belső égésű motor leáll. Ha a tárolt energia nem elegendő. A belső égésű motor addig működik, amíg fel nem töltik.
Nagyfeszültségű akkumulátor vezérlőegység EBox Biztonsági eszköz 1 Nagyfeszültségű szervizcsatlakozó Hibrid akkumulátor ventilátor 1 Hibrid akkumulátor ventilátor 2
Elektromos motor generátor.
A hibrid hajtás kulcseleme az elektromos motor-generátor.
A hibrid hajtásrendszerben három kritikus feladatot lát el:
Indító belső égésű motorhoz,
Generátor nagyfeszültségű akkumulátor töltéséhez,
Vonómotor a jármű mozgatásához.
A forgórész érintésmentesen forog az állórész belsejében. Generátor üzemmódban a generátormotor teljesítménye 38 kW. Vontatómotoros üzemmódban az elektromos motor-generátor 34 kW teljesítményt fejleszt. A különbség a teljesítményveszteségben rejlik, amely szerkezetileg minden elektromos gépben rejlik. A hibrid motorral szerelt Touareg vízszintes terepen csak elektromosan haladhat kb. 50 km/h sebességig. Maximális sebesség a mozgás a mozgással szembeni ellenállástól és a nagyfeszültségű akkumulátor mértékétől és töltöttségétől függ. A speciális K0 tengelykapcsoló a motor-generátor házában található.
Az elektromos motor-generátor a belső égésű motor és az automata sebességváltó között található.
Ez egy háromfázisú áramú szinkron motor. Erőteljes elektronikai modul használata állandó nyomás 288 V 3 fázisú váltakozó feszültségre konvertálva. A háromfázisú feszültség háromfázisú elektromágneses teret hoz létre az elektromos motor-generátorban.
A szervizdokumentációban az elektromos motorra/generátorra "V141 elektromos hajtás vontatómotorjaként" hivatkozunk.
1.3 Érzékelők a rendszerben
Rotor helyzetérzékelő.
Mivel a belső égésű motor fordulatszám-érzékelőivel elektromos hajtás üzemmódban mechanikusan le van választva a villanymotor-generátorról, ez utóbbinak saját érzékelőkre van szüksége a forgórész helyzetének és fordulatszámának meghatározásához. Ebből a célból három sebességérzékelő van beépítve a motorgenerátorba.
Ezek tartalmazzák:
vontatási rotor helyzetérzékelője 1
villanymotor G713
vontatási rotor helyzetérzékelője 2
villanymotor G714
vontatási rotor helyzetérzékelője 3
A rotor helyzetérzékelője (DPR) az elektromos motor része.
A kollektoros motoroknál a forgórész helyzetérzékelője egy kefe-kollektor egység, amely egyben áramkommutátor is.
V kefe nélküli motorok a rotor helyzetérzékelője különböző típusú lehet:
Mágneses indukció (azaz teljesítménytekercseket használnak érzékelőként, de néha további tekercseket is használnak)
Magnetoelektromos (Hall-effektus érzékelők)
Optoelektromos (különféle optocsatolók alapján: LED-fotodióda, LED-fototranzisztor, LED-fototirisztor).
G712 vontatómotor hőmérséklet-érzékelő
Ez az érzékelő az elektromos motor generátor házába van beépítve, és polimerrel van megtöltve.
Az érzékelő regisztrálja a generátor motorjának hőmérsékletét. A hűtőfolyadék körök része innovatív hőmérséklet-szabályozó rendszer. A vontatómotor hőmérséklet-érzékelőjének jele a magas hőmérsékletű hűtőfolyadékkör hűtési teljesítményének szabályozására szolgál. A belső égésű motor elektromos hűtőfolyadék-szivattyúja és vezérelt hűtőfolyadék-szivattyúja a hűtőrendszer minden üzemmódját szabályozni tudja, a hűtőkörökben lévő hűtőfolyadék-keringés hiányától a hűtőrendszer maximális teljesítményéig.
A hőrezisztív érzékelők gyártásához használt anyagoktól függően megkülönböztetjük a következőket:
1.Ellenállásos hőmérséklet-érzékelők (RTD). Ezek az érzékelők fémből, leggyakrabban platinából állnak. Elvileg bármely meta megváltoztatja az ellenállását, ha hőmérsékletnek van kitéve, de platinát használnak, mert hosszú távú stabilitása, szilárdsága és reprodukálhatósága jellemzi. A volfrám 600 °C feletti hőmérséklet mérésére is használható. Az érzékelők hátránya magas árés a jellemzők nemlinearitása. 2.Szilikon rezisztív érzékelők. Ezen érzékelők előnye a jó linearitás és a nagy hosszú távú stabilitás. Ezenkívül ezek az érzékelők közvetlenül beágyazhatók mikrostruktúrákba. .Termisztorok. Ezek az érzékelők fém-oxid vegyületekből készülnek. Az érzékelők csak abszolút hőmérsékletet mérnek. Jelentős hátrány A termisztorokat kalibrálni kell, és nagy nemlinearitásúak, valamint öregedni kell, azonban ha minden szükséges beállítást elvégeztek, precíziós mérésekre használhatók. 2. Diagnosztika
.1 Diagnosztikai teszter A DASH CAN 5.17 ára 16 500 rubel. Funkcionalitás: Kalibrálás és kilométer-számláló korrekció; Kulcsok hozzáadása az autóhoz akkor is, ha nincs meg az összes kulcsa Kulcs adaptációt hajt végre Bejelentkezés olvasása / titkos kódokat(SKC) Az azonosító szám és az indításgátló szám rögzítése Betölti és elmenti a visszafejtett indításgátló blokkot Menti (klónozza) a műszerfalat az indításgátló blokk felvételével egy fájlból Beolvassa és törli a CAN-ECU hibakódokat Használat: Gombok: / SEAT / SKODA - nyomja meg ezt a gombot a legújabb generációs VDO olvasásához. (Például alkalmas GOLF V-höz 2003-tól 2006. 06.-ig. A SEAT és Skoda autók egyes változatai kombinációkkal vannak felszerelve ebből a típusból 2009-ig terjedő modelleken) - Nyomja meg ezt a gombot a Passat B6 olvasásához. (Ezekben a járművekben nem kaphat indításgátló információt a műszercsoportból, mivel az indításgátló egység a modul része) A3 - nyomja meg ezt a gombot az AUDI A3 VDO kombináció A4 olvasásához - nyomja meg ezt a gombot az AUDI A4 BOSCHRB4./TOUAREG olvasásához - nyomja meg ezt a gombot a Phaeton és a Touareg BOSCHRB4.EDC15 olvasásához - dízel autók 1999 óta. Támogatja a VAG csoport és a SKODA legtöbb autóját - ECU.EDC16-tal szerelték fel autóikat - 2002 óta használják dízelmotoros autókon. Autókon használt utolsó nemzedékek* /MED9.5 - BOSCHME7 motortípus * Olyan autókon használják, mint a GolfI V vagy az Audi TT. A következő motorokat olvashatja: ME7.5, ME7.1, ME7.5.1, ME7.1.1..1.1 A golf még nem támogatott CSATORNÁK - Ennek a gombnak a megnyomásával adaptálja a motorvezérlő egység EEprom-ját BOSCHME7.BOXES - By ezt a gombot megnyomva olvashatja regisztrációs kód az indításgátlóból. Alkalmas Audi A4-hez 12 tűs csatlakozóval és LT dobozokkal. Az 1994-től 1998-ig terjedő dobozok is olvashatók, de csak akkor, ha az adaptált kulcsot bedugják a gyújtásba. 2.2 Diagnosztikai információk
A rendszer öndiagnosztikája. Ha a nagyfeszültségű rendszerben hiba lép fel, a figyelmeztető lámpa kigyullad. Szimbólum ellenőrző lámpa lehet narancssárga, piros vagy fekete. A nagyfeszültségű rendszer hibájának típusától függően a megfelelő színű szimbólum és egy figyelmeztető üzenet jelenik meg. Következtetés
Munkámban egy hibrid jármű vontatási elektromos meghajtásának vezérlőrendszerét vettem figyelembe. Minden létező rendszert, minden áramköri megoldást is figyelembe veszünk, a rendszerben lévő érzékelőket figyelembe veszik. A rendszer öndiagnosztikája és diagnosztika segítségével külső eszköz(vizsgáló). A munka teljes mértékben elkészült. Bibliográfia
1. Yutt V.E. Gépkocsik elektromos berendezései: Tankönyv egyetemisták számára. - M .: Közlekedés, 1995 .-- 304 p. Rövid autókatalógus... - M .: Transzconsulting, NIIAT, 1994 - 779 p. 25 példányban Akimov S.V., Chizhkov Yu.P. Autók elektromos berendezései - Moszkva: ZAO KZhI "Za rulem", 2001. - 384 p. 25 példányban Akimov S.V., Borovskikh Yu.I., Chizhkov Yu.P. Autók elektromos és elektronikus berendezései - M .: Mashinostroenie, 1988. - 280 p. Reznik A.M., Orlov V.M. Autók elektromos berendezései. - M .: Közlekedés, 1983 .-- 248 p. Szervizképzési önképzési program 450 Touareg hibrid hajtáslánccal.
