Найкраща десятка автомобілів з електроприводом. Технічні дані основних типів електродвигунів з електромагнітним збудженням

Електродвигуни гібридних та насправді крім економії палива має величезний потенціал у майбутньому для підвищення потужності та безпеки. Вже сьогодні деякі гібридні повнопривідні автомашини мають перевагу перед бензиновими транспортними засобами .

Як працює традиційна All-Wheel Drive система?

Є кілька різновидів систем. Найбільшого поширення набула система, що передає постійно всі чотири колеса крутний момент незалежно від рівня тяги, кута повороту та інших чинників. Головний недолік постійного повного приводу – це неефективність витрати палива. У деяких моделях оснащені AWD приводом електроніка може змінювати рівень крутного моменту, розподіляючи потужність між осями, в залежності від необхідності. І тут значно менше, але з набагато.

Для боротьби з зайвою витратою палива деякі виробники пропонують автомобілі з повним повним приводом. В основний час машина працює без повного приводу. Але як тільки електроніка автомобіля визначає, що якісь колеса втрачають зчеплення з дорогою, починає передаватися на іншу вісь. Це дозволяє суттєво зменшити споживання палива (особливо при поїздках у міському режимі). Але ця система має також свої недоліки. Наприклад, машини з подібним повним приводом, що підключається, мало потужні. До того ж страждає безпека автомобіля, оскільки пізнє підключення приводу під час пробуксування або ковзання на дорозі може не допомогти у разі занесення, що може призвести до аварії.

Як працює Hybrid All-Wheel Drive система?

За допомогою електродвигунів гібридні більш безпечні на дорозі (мають низький ризик занесення, внаслідок втрати зчеплення) і мають низьку витрату палива. Наприклад, у RX 450h електродвигуни (їх у цій моделі два) допомагають бензиновому двигуну, за рахунок збільшення крутного моменту та потужності, а також знижують традиційним мотором.

У RX450h AWD електродвигуни працюють з кожною віссю автомобіля. Коли автомобіль рухається в міському потоці сухим асфальтом, крутний момент від бензинового мотора передається тільки на одну вісь. У цей момент електроніка може підключити в роботу електричні силові агрегати, що розвантажують традиційний мотор, та знижують споживання палива.

Так під час різкого розгону з місця, задній електромотор додає момент, що крутить, заднім колесам. Якщо при проходженні повороту швидкості передні колеса втрачають зчеплення з дорогою (наприклад, на мокрому асфальті), то електроніка підключає передній електродвигун, який починає передавати крутний момент на передню вісь.

Ця електронна система передачі моменту, що крутить, миттєва. Але на відміну від традиційних автомобілів електромотори дозволяють забезпечити автомобілю миттєвий крутний момент.

Навіть якщо машина не повнопривідна електричні дозволили суттєво збільшити максимальний момент, що крутить, автомобілям. Так у компактній моделі крутний момент становить 542 Нм. Та ж картина і з Tesla Model S P85, у якого практично від початку доступно 600 Нм максимального крутного моменту. Нагадаємо, що в наступному році в серійне виробництво надійде повнопривідна версія моделі S відразу після виходу електричного кросовера X.

Гібридні машини з AWD приводом набирають популярності

Окрім автомобілів та інші автовиробники також готові запропонувати свої гібридні моделі. Наприклад пропонує модель RLX Sport-Hybrid з трьома електродвигунами, які допомагають роботі 3,7-літровому двигуну V6. Так один електродвигун передає момент, що крутить, на передні колеса. Два інші на задню вісь. Задні електричні силові установки можуть працювати незалежно один від одного.

Ще один автомобіль, який готується до випуску це , яка буде оснащена двома електричними двигунами, що передають потужність на передні колеса, коли як двигун V6 розташовується посередині автомобіля і передаватиме крутний момент на задню вісь.

Завдяки бензиновому мотору V8 і електричних двигунів вдалося проїхати коло на знаменитій трасі в Нюрнберзі всього за 6:55.

Ще один приклад. , Завдяки чому машина може розганятися з 0-100 км/год за 4,4 секунди. Цей вражаючий результат досягається за рахунок 1,5 літрового трициліндрового двигуна та електроустановки. Крім потужності, електромотор дозволяє суттєво . Так модель i8 споживає лише 3,2л/100км. Це робить i8 найекономічнішим у світі гібридним спорткаром.

Варто відзначити, що 918 та i8 можуть працювати повністю в електричному режимі без участі бензинових моторів, що дозволяє обмежену відстань проїхати без споживання палива.

Наразі потенціал розвитку повнопривідних електричних та гібридних автомобілів величезний. Досить згадати участь у гонках ЛеМан-24 таких моделей, як Audi R18 e-quattro та Toyota TS040, щоб зрозуміти, що виробники ведуть активні розробки для масового виробництва гібридних повнопривідних машин у найближчому майбутньому.

Мінуси та плюси гібридних та електричних автомобілів

З повним приводом, на жаль, поки не досконалі. Вся справа у їхній вартості. Виробництво гібридних транспортних засобів обходиться значно дорожче за бензинові автомобілі. Також гібридні машини набагато важчі за свої традиційні версії. Вся справа у вазі акумуляторів та електромоторів.

Але ці недоліки можуть бути компенсовані за рахунок суттєвої економії палива у процесі експлуатації машини. Наприклад, модель Lexus RX450h із приводом AWD витрачає палива на кілька літрів менше, ніж традиційна 350 AWD. Але поки що не всі гібридні машини можуть похвалитися швидкою окупністю. Адже переплачуючи за новий гібридний автомобіль, кожен покупець розраховує якнайшвидше окупити витрати на покупку. Але на жаль багато хто, що приводимо до довгої окупності витрат на покупку.

Гібридні повнопривідні машини AWD набагато безпечніші та ефективніші. Так електромотори допомагають збільшити динаміку та сприяють більшій стійкості на дорозі. Завдяки цьому багато моделей гібридних автомобілів набули спортивного характеру на відміну від своїх бензинових версій.

Система керування тяговим електроприводом автомобіля

Вступ

автомобіль електропривод тяговий датчик

Актуальність розробки тягового електроприводу гібридного автомобіля полягає в більш правильному використанні енергії, підвищення екологічності автомобіля і в більш економічному обслуговуванні автомобіля, за рахунок зменшення витрати палива. Він забезпечує необхідну потужність, тягову силу, необхідну швидкість руху автомобіля за різних умов руху.

Наукова новизна.

Наукова новизна полягає у відсутності необхідності встановлювати двигун із розрахунку пікових навантажень експлуатації. У момент, коли необхідно різке посилення тягового навантаження, в роботу включаються одночасно електродвигун, так і звичайний двигун (а в деяких моделях і додатковий електродвигун). Це дозволяє заощадити на установці менш потужного двигуна внутрішнього згоряння, що працює основний час у найбільш сприятливому для себе режимі. Такий рівномірний перерозподіл та накопичення потужності, з подальшим швидким використанням, дозволяє використовувати гібридні установки в автомобілях спортивного класу та позашляховиках.

Практична значимість.

Практична значимість у тому, що економиться мінеральне паливо (не поповнюваний ресурс), зменшується забруднення довкілля, економиться дуже цінний ресурс людини, як-от час (виключення половини заїздів на заправні станції).

1. Вихідні дані та постановка задачі

Основним завданням системи управління силовою установкою гібридного автомобіля є забезпечення найбільш економічного та екологічно безпечного режиму роботи ДВЗ за рахунок перерозподілу навантаження між ДВЗ, допоміжним двигуном та контуром рекуперації енергії.

Додатковими завданнями системи є:

) Забезпечення рекуперації енергії гальмування автомобіля.

) Забезпечення необхідної розгінної динаміки автомобіля за рахунок використання допоміжної силової установки та накопичувача енергії.

) Забезпечення режиму старт - стоп з мінімальним періодом холостого ходу ДВЗ у разі короткочасної зупинки автомобіля.

Початкові дані.

Взято автомобіль Volkswagen Touareg

Нижче на рисунках (рис. 1 і 2) наведено його технічні характеристики, які будуть вихідними даними до моєї роботи та її зовнішній вигляд.

Мал. 1 Вихідні дані

Мал. 2 Зовнішній вигляд Volkswagen Touareg

1.1 Класифікація існуючих систем

Для того, щоб вивчити тяговий електропривод гібридного автомобіля, потрібно визначитися, яку з трьох схем вибрати. Це класифікація за способом взаємодії ДВЗ та електромотора.

Послідовна схема.

Це - найпростіша гібридна конфігурація. ДВС використовується тільки для приводу генератора, а електроенергія, що виробляється останнім, заряджає акумуляторну батарею і живить електродвигун, який і обертає провідні колеса.

Це позбавляє необхідності в коробці передач і зчепленні. Для заряджання акумулятора також використовується рекуперативне гальмування. Свою назву схема отримала тому, що потік потужності надходить на провідні колеса, проходячи ряд послідовних перетворень. Від механічної енергії, що виробляється ДВС в електричну, що виробляється генератором, і знову в механічну. У цьому частина енергії неминуче губиться. Послідовний гібрид дозволяє використовувати ДВЗ малої потужності, причому він постійно працює в діапазоні максимального ККД, або його можна зовсім відключити. При відключенні ДВЗ електродвигун і батарея можуть забезпечити необхідну потужність для руху. Тому вони, на відміну від ДВЗ, мають бути потужнішими, а отже, вони мають і більшу вартість. Найбільш ефективна послідовна схема під час руху у режимі частих зупинок, гальмування і прискорень, русі низької швидкості, тобто. в місті. Тому використовують її у міських автобусах та інших видах міського транспорту. За таким принципом працюють великі кар'єрні самоскиди, де необхідно передати великий крутний момент на колеса, і не потрібні високі швидкості руху.

Паралельна схема

Тут провідні колеса рухаються і ДВС, і електродвигуном (який має бути оборотним, тобто може працювати як генератор). Для їхньої погодженої паралельної роботи використовується комп'ютерне управління. При цьому зберігається необхідність у звичайній трансмісії, і двигун доводиться працювати в неефективних перехідних режимах.

Момент, що надходить від двох джерел, розподіляється залежно від умов руху: у перехідних режимах (старт, прискорення) на допомогу ДВЗ підключається електродвигун, а в усталених режимах і при гальмуванні він працює як генератор, заряджаючи акумулятор. Таким чином, у паралельних гібридах більшу частину часу працює ДВЗ, а електродвигун використовується для допомоги йому. Тому паралельні гібриди можуть використовувати меншу акумуляторну батарею порівняно з послідовними. Оскільки ДВС безпосередньо пов'язані з колесами, те й втрати потужності значно менше, ніж у послідовному гібриді. Подібна конструкція досить проста, але її недоліком є те, що оборотна машина паралельного гібрида не може одночасно приводити в рух колеса та заряджати батарею. Паралельні гібриди ефективні на шосе, але малоефективні у місті. Попри простоту реалізації цієї схеми, вона дозволяє значно поліпшити як екологічні параметри, і ефективність використання ДВС.

Прихильником такої схеми гібридів є компанія Хонда. Їхня гібридна система отримала назву Integrated Motor Assist (Інтегрований помічник двигуна). Вона передбачає насамперед створення бензинового двигуна зі збільшеним к.п.д. І лише тоді, коли двигуну стає важко, на допомогу йому має приходити електричний мотор. У цьому випадку система не вимагає складного та дорогого силового блоку управління, і, отже, собівартість такого автомобіля виявляється нижчою. Система IMA складається з бензинового двигуна (який надає основний ресурс потужності), електромотора, який надає додаткову потужність та додаткову батарею для електромотора. Коли автомобіль зі звичайним бензиновим двигуном уповільнюється, його кінетична енергія гаситься опором двигуна (гальмування двигуном) або розсіюється як тепла при нагріванні гальмівних дисків і барабанів. Автомобіль із системою IMA починає гальмувати електромотором. Таким чином, електродвигун працює як генератор, виробляючи електрику. Енергія, що зберігається при гальмуванні, запасається в батареї. І коли автомобіль знову почне прискорюватися, батарея віддасть всю накопичену енергію на розкручування електродвигуна, який знову перейде на свої функції. А витрата бензину зменшиться настільки, скільки енергії було запасено при попередніх гальмуваннях. Загалом, у компанії Honda вважають, що гібридна система має бути максимально простий, електричний мотор виконує лише одну функцію – допомагає двигуну внутрішнього згоряння заощадити якнайбільше пального. Honda випускає дві гібридні моделі: Insight та Civic.

Послідовно - паралельна схема

Компанія «Тойота» під час створення гібридів пішла своїм шляхом. Розроблена японськими інженерами система Hybrid Synergy Drive (HSD) поєднує особливості двох попередніх типів. У схему паралельного гібрида додається окремий генератор та дільник потужності (планетарний механізм). В результаті гібрид набуває рис послідовного гібриду: автомобіль рушає і рухається на малих швидкостях тільки на електротязі. На високих швидкостях і під час руху з постійною швидкістю підключається ДВЗ. При високих навантаженнях (прискорення, рух у гору тощо) електродвигун додатково живиться від акумулятора - тобто. гібрид працює як паралельний.

Завдяки наявності окремого генератора, що заряджає батарею, електродвигун використовується тільки для приводу коліс та при рекуперативному гальмуванні. Планетарний механізм передає частину потужності ДВЗ на колеса, а решту на генератор, який живить електродвигун, або заряджає батарею. Комп'ютерна система постійно регулює подачу потужності від обох джерел енергії для оптимальної експлуатації за будь-яких умов руху. У цьому типі гібрида більшу частину часу працює електродвигун, а ДВЗ використовується тільки в найбільш ефективних режимах. Тому його потужність може бути нижчою, ніж у паралельному гібриді.

Важливою особливістю ДВС також є те, що він працює за циклом Аткінсона, а не циклом Отто, як звичайні двигуни. Якщо робота двигуна організована по циклу Отто, то на такті впуску поршень, рухаючись вниз, створює в циліндрі розрідження, завдяки якому відбувається всмоктування повітря і палива. При цьому в режимі малих обертів, коли дросельна заслінка майже закрита, з'являються так зв. насосні втрати. (Щоб краще зрозуміти, що це таке, спробуйте, наприклад, втягнути повітря через затиснені ніздрі). Крім того, при цьому погіршується наповнення циліндрів свіжим зарядом і, відповідно, підвищується витрата палива та викиди шкідливих речовин в атмосферу. Коли поршень досягає нижньої мертвої точки (НМТ), клапан впуску закривається. У ході такту випуску, коли відкривається випускний клапан, відпрацьовані гази ще знаходяться під тиском, і їхня енергія безповоротно втрачається - це так зв. втрати випуску.

У двигуні Аткінсона на такті впуску впускний клапан закривається не поблизу НМТ, а пізніше. Це дає низку переваг. По-перше, знижуються насосні втрати, т.к. частина суміші, коли поршень пройшов НМТ і почав рух вгору, виштовхується назад у впускний колектор (і потім використовується в іншому циліндрі), що знижує в ньому розрідження. Горюча суміш, що виштовхується з циліндра, також забирає з собою частину тепла з його стінок. Так як тривалість такту стиснення по відношенню до такту робочого ходу зменшується, то двигун працює так зв. циклу зі збільшеним ступенем розширення, у якому енергія відпрацьованих газів використовується триваліший час, тобто, зі зменшенням втрат випуску. Таким чином, отримуємо кращі екологічні показники, економічність та більший ККД, але меншу потужність. Але в тому-то і суть, що мотор гібрида Тойотовського функціонує в малонавантажених режимах, при яких цей недолік циклу Аткінсона не відіграє великої ролі.

До недоліків послідовно - паралельного гібрида слід віднести більш високу вартість, через те, що він потребує окремого генератора, більшого блоку батарей, і більш продуктивної та складної комп'ютерної системи управління.

Система HSD встановлюється на хетчбеку Toyota Prius, седані бізнес-класу Camry, позашляховиках Lexus RX400h, Toyota Highlander Hybrid, Harrier Hybrid, спортивному седані Lexus GS 450h та автомобілі люкс-класу - Lexus LS 600h. Ноу-хау компанії Toyota куплено компаніями Форд і Ніссан і використано при створенні Ford Escape Hybrid та Nissan Altima Hybrid. Toyota Prius лідирує з продажу серед усіх гібридів. Витрата бензину у місті становить 4 л на 100 км пробігу. Це перший автомобіль, у якого споживання палива під час руху у місті менше, ніж на шосе. На Паризькому автосалоні 2008 було представлено модель Пріус plug-in hybrid.

1.2 Схеми системи керування тяговим електроприводом автомобіля

Легенда вхідних та вихідних сигналіввкл/викл. електродвигунагенераторасигнал натискання педалі тормозасигнал натискання електронної педалі акселераторачастота обертання двигунатемпература двигунаприведення в дію роздільного зчеплення

ДВС/електродвигунагенераторачастота обертання електродвигунагенераторатемпература електродвигунагенераторачастота обертання АКПрозпізнавання включеної передачітемпература гідравлічної системи АКПгідравлічний насос зчеплення, тиск

в гідравлічній системі АКП, перемикання передач температура силового електронного модуля контроль кабелів високовольтної системи температура високовольтної батареї контроль напруги тиск у гідравлічному приводі гальмівний

системи, гальмівний тискреєстрація частоти обертання колесарозпізнавання пристібки ременя безпеки

Легенда до електричних компонентів Високовольтна батарея Блок управління двигуна Блок управління АКП Силовий модуль і блок управління електричного приводу Комутаційний блок (EBox) Блок управління ABS Блок управління комбінації приладів Діагностичний інтерфейс шин даних Блок управління подушок безпеки

Радіонавігаційна система RNS 850

Опис роботи:

Початок руху. Рух із малим навантаженням, чи невеликою швидкістю під невеликий ухил. Оскільки ДВЗ має низький ККД при малих навантаженнях, рух забезпечується за рахунок допоміжного двигуна, якщо запас енергії в накопичувачі є достатнім. В іншому випадку рух здійснюється з використанням ДВЗ.

Поступово рух. Система забезпечує найефективніший режим роботи ДВЗ. Якщо крутний момент ДВЗ менше моменту опору, недостатня потужність забезпечується за рахунок підключення допоміжного двигуна. Якщо оптимальний момент, що обертає, більше моменту опору, надлишок потужності відводиться контуром рекуперації енергії.

Розгін. Необхідна розгінна динаміка забезпечується в основному за рахунок допоміжного двигуна за підтримки найбільш економічного режиму основного ДВЗ. При недостатньому запасі енергії у накопичувачі або нестачі потужності допоміжного двигуна додаткова потужність забезпечується основним ДВЗ.

Гальмування. Надлишок кінетичної енергії транспортного засобу утилізується у контурі рекуперації. За недостатньої ефективності рекуперативного гальмування підключається система гідравлічного гальмування.

При зупинці та наявності енергії в накопичувачі, достатньої для торкання, ДВЗ вимикається. Якщо запасеної енергії недостатньо. ДВС продовжує працювати до її необхідного поповнення. Високовольтна батарея Силовий модуль та блок управління

електричного приводу Блок управління високовольтної батареї Комутаційний блок (EBox) Запобіжний пристрій 1Сервісний роз'єм високовольтної системи Вентилятор 1 АКБ гібридного приводу Вентилятор 2 АКБ гібридного приводу

Електродвигун-генератор.

Ключовим елементом гібридного приводу є електродвигун-генератор.

У системі гібридного приводу він бере на себе виконання трьох найважливіших завдань:

Стартер для двигуна внутрішнього згоряння,

Генератор для заряджання високовольтної батареї

Тяговий електродвигун для руху автомобіля.

Ротор обертається усередині статора безконтактно. У режимі генератора потужність електродвигуна становить 38 кВт. У режимі тягового електродвигуна електродвигун-генератор розвиває потужність 34 кВт. Різниця припадає на потужність втрат, яка конструктивно притаманна кожній електромашині. Рух тільки на електричній тязі по рівній поверхні Touareg з гібридним двигуном можливий до швидкості приблизно 50 км/год. Максимальна швидкість руху залежить від опору руху та степенів та зарядки високовольтної батареї. Спеціальне зчеплення K0 знаходиться в корпусі електродвигуна-генератора.

Електродвигун-генератор розташований між двигуном внутрішнього згоряння та АКП.

Він є синхронним двигуном трифазного струму. За допомогою силового електронного модуля постійна напруга 288 перетворюється в трифазну змінну напругу. Три фази напруга утворюють в електродвигуні-генераторі трифазне електромагнітне поле.

У сервісній документації електродвигунгенератор позначається як «тяговий електродвигун для електричного приводу V141».

1.3 Датчики, що входять до системи

Датчик положення ротора.

Оскільки двигун внутрішнього згоряння з його датчиками частоти обертання в режимі електричного приводу механічно від'єднаний від електродвигуна-генератора, то останньому потрібні власні датчики для визначення положення та частоти обертання ротора. Для цих цілей електродвигун-генератор інтегровано три датчики частоти обертання.

До них відносяться:

датчик 1 положення тягового ротора

електродвигуна G713

датчик 2 положення ротора тягового

електродвигуна G714

датчик 3 положення ротора тягового

Датчик положення ротора (ДПР) – деталь електродвигуна.

У колекторних електродвигунах датчиком положення ротора є щітково-колекторний вузол, він є і комутатором струму.

У безколекторних електродвигунах датчик положення ротора може бути різних видів:

Магнітоіндукційний (тобто як датчик використовуються власне силові котушки, але іноді використовуються додаткові обмотки)

Магнітоелектричний (датчики на ефект Холла)

Оптоелектричний (на різних оптопарах: світлодіод-фотодіод, світлодіод-фототранзистор, світлодіод-фототиристор).

Датчик температури тягового електродвигуна G712

Цей датчик інтегрований в корпус електродвигунагенератора і залитий полімером.

Датчик реєструє температуру електродвигуна генератора. Контури циркуляції охолоджуючої рідини є складовою інноваційної системи регулювання температури. Сигнал датчика температури тягового електродвигуна використовується для управління продуктивністю охолодження високотемпературного контуру циркуляції рідини, що охолоджує. За допомогою електричного насоса системи охолодження та керованого насоса системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння можна керувати всіма режимами роботи системи охолодження, починаючи з режиму відсутності циркуляції ОЖ у контурах охолодження, та закінчуючи режимом максимальної продуктивності системи охолодження.

Залежно від матеріалів, що використовуються для виробництва терморезистивних датчиків, розрізняють:

1.Резивні детектори температури (РДТ). Ці датчики складаються з металу, найчастіше платини. В принципі, будь-яка мета змінює свій опір при впливі температури, але використовують платину так як вона має довготривалу стабільність, міцність і відтворюваність характеристик. Для вимірювань температур понад 600°С можна використовувати також вольфрам. Мінусом цих датчиків є висока вартість та нелінійність характеристик.

2.Крем'яні резистивні датчики. Переваги цих датчиків - хороша лінійність та висока довготривала стабільність. Також ці датчики можуть вбудовуватись прямо в мікроструктури.

.Термістори. Ці датчики виготовляються із метал-оксидних сполук. Датчики вимірюють лише абсолютну температуру. Істотним недоліком термісторів є необхідність їх калібрування та великою нелінійністю, а також старіння, проте при проведенні всіх необхідних налаштувань можуть використовуватися для прецизійних вимірів.

2. Діагностика

.1 Тестер діагностичний

DASH CAN 5.17 вартість 16 500 рублів.

Функціональні можливості:

Калібрування та коригування одометра;

Додавання ключів до автомобіля, навіть якщо у вас немає всіх існуючих ключів

Здійснює адаптацію ключа

Читання login / секретні коди (SKC)

Запис іденфікаційного номера та номера іммобілайзера

Завантажує та зберігає розшифрований блок іммобілайзера

Зберігає (клонує) панель приладів за допомогою запису блоку іммобілайзера від файлу

Зчитує та видаляє коди помилок CAN-ECU

Використання:

Кнопки: / SEAT / SKODA - натисніть цю кнопку, щоб прочитати VDO останнього покоління. (Для прикладу підійде для GOLF V c 2003 по 06.2006. Деякі версії автомобілів SEAT та Skoda оснащені комбінаціями даного типу на моделях до 2009 року) - натисніть цю кнопку, щоб прочитати Passat B6. (У цих автомобілях Ви не можете отримати інформацію іммобілайзера з комбінації приладів, тому що блок іммобілайзера є частиною модуля) A3 - натисніть цю кнопку, щоб прочитати AUDI A3 VDO комбінацію. A4 - натисніть цю кнопку, щоб прочитати AUDI A4 BOSCHRB4. натисніть цю кнопку, щоб прочитати Phaeton і Touareg BOSCHRB4.EDC15 - дизельні автомобілі з 1999 року. Підтримує більшість автомобілів ВАГ групи SKODA - обладнали свої автомобілі ECU.EDC16 - використовується на автомобілях з дизелем з 2002 року. Використовується на автомобілях останніх поколінь.* /MED9.5 - Двигун типу BOSCHME7.* використовується на автомобілях, таких як GolfI V або Audi TT. Ви можете прочитати наступні двигуни: ME7.5, ME7.1, ME7.5.1, ME7.1.1..1.1 Golf поки не підтримується CHANNELS - Натиснувши цю кнопку Ви адаптуєте EEprom блоку керування двигуном з іммобілайзеру. Підходить для Audi A4 з 12 pin роз'ємом та коробки LT. Також Ви можете зчитувати коробки з 1994 по 1998 рік, але тільки коли адаптований ключ вставлений у запалювання.

2.2 Діагностична інформація

Самодіагностика системи.

У разі несправності у високовольтній системі загоряється контрольна лампа. Символ контрольної лампи може бути помаранчевим, червоним або чорним. Залежно від виду несправності у високовольтній системі відображається символ відповідного кольору та попереджувальне повідомлення.

Висновок

У моїй роботі розглянуто систему керування тяговим електроприводом гібридного автомобіля. Також розглянуті все існуючі системи, все схемні рішення, розглянуті датчики що входять у систему. Розглянуто самодіагностику системи та діагностування за допомогою зовнішнього приладу (тестера). Робота виконана у повному обсязі.

Список літератури

1. Ютт В.Є. Електроустаткування автомобілів: Підручник для студентів вузів. - М: Транспорт, 1995. - 304 c.

Короткий автомобільний довідник. - М: Трансконсалтинг, НДІАТ, 1994 - 779 с. 25 екз.

Акімов С.В., Чижков Ю.П. Електрообладнання автомобілів – М.: ЗАТ КЖІ «За кермом», 2001. – 384 с. 25 екз.

Акімов С.В., Боровських Ю.І., Чижков Ю.П. Електричне та електронне обладнання автомобілів – М.: Машинобудування, 1988. – 280 с.

Рєзнік А.М., Орлов В.М. Електроустаткування автомобілів. - М: Транспорт, 1983. - 248 с.

Service Training Програма самонавчання 450 Touareg із гібридним силовим агрегатом.

Тенденції розвитку різних систем автомобіля, пов'язані з підвищенням економічності, надійності, комфорту та безпеки руху, призводять до того, що роль електрообладнання, зокрема електроприводу допоміжних систем, невпинно зростає. В даний час навіть на вантажних автомобілях встановлюється щонайменше 3-4 електродвигуни, а на легкових - 5 і більше, залежно від класу.

Електроприводомназивається електромеханічна система, що складається з електродвигуна (або кількох електродвигунів), передавального механізму до робочої машини та всієї апаратури для управління електродвигуном. Основними пристроями автомобіля, де знаходить застосування електропривод, є опалювачі та вентилятори салону, передпускові підігрівачі, скло- та фароочисники, механізми підйому скла, антен, переміщення сидінь та ін.

Вимоги до електродвигунів, що встановлюються в тому чи іншому вузлі автомобіля, обумовлені режимами роботи цього вузла. При виборі типу двигуна необхідно зіставити умови роботи приводу з особливостями механічних характеристик різних видів електродвигунів. Прийнято розрізняти природну та штучну механічні характеристики двигуна. Перша відповідає номінальним умовам його включення, нормальній схемі з'єднань та відсутності будь-яких додаткових елементів у ланцюгах двигуна. Штучні характеристики виходять при зміні напруги на двигуні, включенні додаткових елементів ланцюга двигуна і з'єднанні цих ланцюгів за спеціальними схемами.

Структурна схема електронної системи керування підвіскою

Одним із найбільш перспективних напрямків у розвитку електроприводу допоміжних систем автомобіля є створення електродвигунів потужністю до 100Вт із збудженням від
постійних магнітів. Застосування постійних магнітів дозволяє значною мірою підвищити техніко-економічні показники електродвигунів: зменшити масу, габаритні розміри підвищити ККД. До переваг слід віднести відсутність обмотки збудження, що спрощує внутрішні з'єднання, збільшує надійність електродвигунів. Крім того, завдяки незалежному збудженню всі електродвигуни з постійними магнітами можуть бути реверсивними.

Принцип дії електричних машин з постійними магнітами аналогічний загальновідомому принципу дії машин з електромагнітним збудженням - в електродвигуні взаємодія полів якоря та статора створює крутний момент. Джерело магнітного потоку в таких електродвигунах – постійний магніт. Корисний потік, що віддається магнітом у зовнішній ланцюг, не є постійним, а залежить від сумарного впливу зовнішніх факторів, що розмагнічують. Магнітні потоки магніту поза системою електродвигуна та в електродвигуні в зборі різні. Причому для більшості магнітних матеріалів процес розмагнічування магніту необоротний, тому що повернення з точки з меншою індукцією в точку з більшою індукцією (наприклад при розбиранні та збиранні електродвигуна) відбувається по кривим повернення, що не збігається з кривою розмагнічування (явище гістерези). Тому при складанні електродвигуна магнітний потік магніту стає меншим, ніж він був перед розбиранням електродвигуна.

У зв'язку з цією важливою перевагою оксидно-барієвих магнітів, що використовуються в автотракторній промисловості, є не тільки їх відносна дешевизна, але й збіг у певних межах кривих повернення і розмагнічування. Але навіть у них при сильному впливі, що розмагнічує, магнітний потік магніту після зняття розмагнічують впливів стає менше. Тому при розрахунку електродвигунів з постійними магнітами дуже важливий правильний вибір об'єму магніту, що забезпечує не тільки робочий режим електродвигуна, але й стабільність робочої точки за впливом максимально можливих факторів, що розмагнічують.

Електродвигуни передпускових підігрівачів.Припускові підігрівачі використовуються для забезпечення надійного пуску ДВЗ при низьких температурах.

Особливістю режиму роботи є те, що за таких температур необхідно розвивати великий пусковий момент і функціонувати нетривалий час. Для забезпечення цих вимог електродвигуни передпускових підігрівачів виконуються з послідовною обмоткою та працюють у короткочасному та повторно-короткочасному режимах. Залежно від температурних умов електродвигуни мають різну тривалість включення: при мінус 5...мінус 10 "З не більше 20 хв; при мінус 10...мінус 2.5 °С не більше 30 хв; при мінус 25...мінус 50 ° З трохи більше 50 хв.

Номінальна потужність більшості електродвигунів у передпускових підігрівачах становить 180 Вт, частота їхнього обертання дорівнює 6500 хв" 1 .

Електродвигуни для приводу вентиляційних та опалювальних установок.Вентиляційні та опалювальні установки призначені для обігріву та вентиляції салонів легкових автомобілів, автобусів, кабін вантажних автомобілів та тракторів. Дія їх заснована на використанні тепла двигуна внутрішнього згоряння, а продуктивність значною мірою залежить від характеристик електроприводу. Всі електродвигуни такого призначення є двигунами тривалого режиму роботи, що експлуатуються при температурі навколишнього середовища мінус 40...+70 °С. Залежно від компонування на автомобілі опалювальної та вентиляційної установок електродвигуни мають різний напрямок обертання. Ці електродвигуни одно- або двошвидкісні в основному, з збудженням постійних магнітів. Двошвидкісні електродвигуни забезпечують два режими роботи опалювальної установки. Частковий режим роботи (режим нижчої швидкості, а отже і нижчої продуктивності) забезпечується за рахунок додаткової обмотки збудження.

Крім опалювальних установок, що використовують тепло ДВЗ, знаходять застосування опалювальні установки незалежної дії. У цих установках електродвигун, що має два вихідні вали, приводить у обертання два вентилятори, один спрямовує холодне повітря в теплообмінник, а потім в приміщення, що опалюється, інший подає повітря в камеру горіння.

Електродвигуни обігрівачів, що застосовуються на цілій низці моделей легкових і вантажних автомобілів, мають номінальну потужність 25-35 Вт і номінальну частоту обертання 2500-3000 хв 1 .

Електродвигуни для приводу склоочисних установок.До електродвигунів, що використовуються для приводу склоочисників, пред'являються вимоги забезпечення жорсткої механічної характеристики, можливості регулювання частоти обертання за різних навантажень, підвищеного пускового моменту. Це пов'язано зі специфікою роботи склоочисників - надійного та якісного очищення поверхні вітрового скла в різних кліматичних умовах.

Для забезпечення необхідної жорсткості механічної характеристики використовуються двигуни з збудженням від постійних магнітів, двигуни з паралельним і змішаним збудженням, а збільшення моменту і зниження частоти обертання використовується спеціальний редуктор. У деяких електродвигунах редуктор виконаний як складова частина електродвигуна. І тут електродвигун називають моторедуктором. Зміна швидкості електродвигунів з електромагнітним збудженням досягається зміною струму збудження у паралельній обмотці. У електродвигунах із збудженням від постійних магнітів зміна частоти обертання якоря досягається установкою додаткової щітки.

На рис. 8.2 наведено принципову схему електроприводу склоочисника СЛ136 з електродвигуном на постійних магнітах. Режим переривчастої роботи склоочисника здійснюється включенням перемикача 5Ау становище III. У цьому випадку ланцюг якоря 3 електродвигуна склоочисника є наступним: «+» акумуляторної батареї GВ -термобіметалевий перетворювач 6 - перемикач SА(конт. 5, 6) - контакти K1:1 - SА(конт. 1, 2) – якір – «маса». Паралельно якорю через контакти К1:1до акумуляторної батареї підключається чутливий елемент (нагрівальна спіраль) електротеплового реле КК1.Через певний час нагрівання чутливого елемента призводить до розмикання контактів електротеплового реле. КК1:1.Це викликає розмикання ланцюга живлення обмотки реле К1.Це реле вимикається. Його контакти К1:1розмикаються, а контакти К1:2стають замкненими. Завдяки контактам реле К1:2та контактам кінцевого вимикача 80 електродвигун залишається підключеним до акумуляторної батареї доти, доки щітки склоочисника не займуть вихідне положення. У момент укладання щіток кулачок 4 розмикає контакти 80, внаслідок чого електродвигун зупиняється. Чергове включення електродвигуна відбудеться, коли чутливий елемент електротеплового реле КК1охолоне і це реле знову відключиться. Цикл роботи склоочисника повторюється 7-19 разів на хвилину. Режим малої швидкості забезпечується шляхом включення перемикача в положення І. При цьому живлення якоря електродвигуна 3 здійснюється через додаткову щітку 2, встановлену під кутом до основних щіток. У цьому режимі струм проходить тільки в частині обмотки якоря 3. що причиною зменшення частоти обертання якоря. Режим великої швидкості склоочисника відбувається при установці перемикача ЗАу положення I. При цьому живлення електродвигуна здійснюється через основні щітки і струм проходить по всій обмотці якоря. При встановленні перемикача ЗАв положення IV напруга подається на якорі 3 і 1 електродвигунів склоочисника та омивача вітрового скла та відбувається їх одночасна робота.

Мал. 8.2. Принципова схема електроприводу склоочисника:

1 - якір електродвигуна омивача; 2 – додаткова щітка;

3 - якір електродвигуна склоочисника; 4 – кулачок;

5 – реле часу; б - термобіметалевий запобіжник

Після вимкнення склоочисника (положення перемикача «О»-)завдяки кінцевому вимикачу 50 електродвигун залишається включеним до моменту укладання щіток у вихідне положення. У цей момент кулачок 4 розімкне ланцюг і двигун зупиниться. У ланцюг якоря 3 електродвигуна включений термобіметалевий запобіжник 6, який призначений для обмеження сили струму в ланцюзі при перевантаженні.

Робота склоочисника при дощі, що мчить, або слабкому снігу ускладнюється тим, що на вітрове скло потрапляє мало вологи. З цієї причини збільшуються тертя і зношування щіток, а також витрата енергії на очищення скла, що може викликати перегрів приводного двигуна. Періодичність включення на один - два такти та вимикання, що здійснюється водієм вручну, незручні, та й небезпечні, оскільки увага водія на короткий час відволікається від керування автомобілем. Тому для організації короткочасного включення склоочисника система управління електродвигуном доповнюється електронним регулятором тактів, який через певні проміжки часу автоматично вимикає електродвигун склоочисника на один - два такти. Інтервал між зупинками склоочисника може змінюватись у межах 2-30 с. Більшість моделей електродвигунів склоочисників мають номінальну потужність 12-15 Вт та номінальну частоту обертання 2000-3000 хв" 1 .

У сучасних автомобілях набули поширення склоомивачі переднього скла та фароочисники з електричним приводом. Електродвигуни омивачів та фароочисників працюють у повторно-короткочасному режимі та виконуються із збудженням від постійних магнітів, мають невелику номінальну потужність (2,5-10 Вт).

Крім перерахованих призначень, електродвигуни використовуються для приводу різних механізмів: підйому скла дверей і перегородок, переміщення сидінь, приводу антен та ін. Для забезпечення великого пускового моменту ці електродвигуни

Прогрес не стоїть на місці, і все рухається вперед і розвивається. Це стосується і систем електроприводів. Поява частотно-регульованих електроприводів та різних способів управління ними вносить свої корективи до ступеня розвитку цих пристроїв. І це призвело до того, що асинхронний електропривод поступово починає замінювати машини постійного струму у тягових системах – електропоїздах, тролейбусах, магістральних електровозах. Не виняток і автомобільна техніка.

Сучасні реалії такі, що експлуатація та обслуговування приводів постійного струму в екскаваторах та великовантажних самоскидах пов'язане з цілим рядом незручностей, але сучасний розвиток науки, а також наявність необхідної елементної бази значно полегшило вирішення цього завдання. Саме тому у 2005 році конструктори «Силових машин» розпочали створення нової лінійки електроприводів – асинхронних (частотних). Вони розробляються спеціально для навантажувачів і кар'єрних самоскидів ВАТ «БЕЛАЗ», а також потужних екскаваторів, що випускаються заводами «Уралмаш» і «Іжорські заводи».

Тяговий асинхронний електропривод

Система асинхронний двигун - перетворювач частоти на сьогоднішній день, мабуть, найскладніша із систем електроприводів. В основі асинхронного тягового приводу лежить векторне управління. Також необхідно забезпечити багаторівневу систему захисту та сигналізації для безпечної роботи систем, і, відповідно, системи програмного забезпечення та візуалізації для забезпечення можливості моніторингу та налаштувань системи.

Але крім значного ускладнення системи керування тяговим асинхронним електроприводом він має значні переваги, порівняно зі старими системами постійного струму, які використовувалися в кар'єрних самоскидах ВАТ «БЕЛАЗ»:

Відсутність колекторно-щіткового вузла, властивого системі, що зменшує витрати на експлуатацію значно.
Крім того, тяговий електродвигун розташований так, що електрику необхідно буквально протискуватися до нього, що також висуває особливі вимоги до обслуговуючого персоналу.
При незадовільному стані колектора можуть знадобитися складніші ремонтні роботи – а це простий та збиток. В асинхронній машині колектора просто нема.
Під час роботи на постійному струмі перемикання між тяговим та гальмівним режимом проводилося механічно – за допомогою контакторів. У системі з АТ перемикання виробляються силовими вентилями за допомогою алгоритмів управління ПЧ.

Вартість. За та проти

Вартість тягового асинхронного електроприводу досить висока, і це відлякує. Але крім витрат на придбання, монтаж та пусконалагодження існують витрати і на експлуатацію. За рахунок того, що щітково-колекторний вузол в АТ із КЗ ротором

відсутня, то значно знижуються витрати на експлуатацію. Адже основним слабким місцем машин постійного струму є колекторний вузол, який необхідно періодично чистити, міняти щітки, а іноді і сам колектор. Також асинхронники менші за габаритними розмірами, ніж ДПТ. Перетворювачі частоти обладнані пристроями діагностики та сигналізації, що допомагає знаходити та усувати несправності. Також при виході з ладу якогось елемента достатньо замінити комірку або силовий модуль пристрою, і готовий до роботи.

Допоміжним електрообладнаннямназивають групу допоміжних приладів та апаратів, що забезпечують опалення та вентиляцію кабіни та кузова, очищення скла кабіни та фар, звукову сигналізацію, радіоприйом та інші допоміжні функції.

Тенденції розвитку різних систем автомобіля, пов'язані з підвищенням економічності, надійності, комфорту та безпеки руху, призводять до того, що роль електрообладнання, зокрема електроприводу допоміжних систем, невпинно зростає. Якщо 25...30 років тому на серійних автомобілях практично не зустрічалося механізмів з електроприводом, то зараз навіть на вантажних автомобілях встановлюється мінімум 3...4 електродвигуна, а на легкових - 5...8 і більше, залежно від класу.

Електроприводомназивається електромеханічна система, що складається з електродвигуна (або кількох електродвигунів), передавального механізму до робочої машини та всієї апаратури для управління електродвигуном. Основними пристроями автомобіля, де знаходить застосування електропривод, є опалювачі та вентилятори салону, передпускові підігрівачі, скло- та фароочисники, механізми підйому стекал, антен, переміщення сидінь та ін.

Тривалість роботи та її характер визначають робочий режим приводу. Для електроприводу прийнято розрізняти три основні режими роботи: тривалий, короткочасний та повторно-короткочасний.

Тривалий режимхарактеризується такою тривалістю, коли за час роботи електродвигуна його температура досягає встановленого значення. Як приклад механізмів із тривалим режимом роботи можна назвати опалювачі та вентилятори салону автомобіля.

Короткочасний режиммає відносно короткий робочий період і температура двигуна не встигає досягти встановленого значення. А перерва в роботі виконавчого механізму достатня для того, щоб двигун встигав охолонитися до температури навколишнього середовища. Такий режим роботи притаманний найрізноманітніших пристроїв короткочасної дії: підйому скла, приводу антен, переміщення сидінь та ін.

Повторно-короткочасний режимхарактеризується робочим періодом, який чергується з паузами (зупинка або холостий хід), причому в жоден з періодів роботи температура двигуна не досягає значення, а під час зняття навантаження двигун не встигає охладнутися до температури навколишнього середовища. Прикладом пристроїв автомобіля, що працюють у такому режимі, можуть бути склоочисники (на відповідних режимах), склоомивачі та ін.

Характерною рисою для повторно-короткочасного режиму є відношення робочої частини періоду Т"до всього періоду Т. Цей показник називається відносною тривалістю роботи ПРабо відносною тривалістю включення ПВ,вимірюваними у відсотках.

Вимоги до електродвигунів, що встановлюються в тому чи іншому вузлі автомобіля, відрізняються особливою специфікою і обумовлені режимами роботи цього вузла. При виборі типу двигуна необхідно зіставити умови роботи приводу з особливостями механічних характеристик різних видів електродвигунів. Прийнято розрізняти природну та штучну механічні характеристики двигуна. Перша відповідає номінальним умовам його включення, нормальній схемі з'єднань та відсутності будь-яких додаткових елементів у ланцюгах двигуна. Штучні характеристики виходять при зміні напруги на двигуні, включенні додаткових елементів ланцюга двигуна і з'єднанні цих ланцюгів за спеціальними схемами.

Застосування постійних магнітів дозволяє значною мірою підвищити техніко-економічні показники електродвигунів: зменшити масу, габаритні розміри, підвищити ККД. До переваг слід віднести відсутність обмоток збудження, що спрощує внутрішні з'єднання, збільшує надійність електродвигунів. Крім того, завдяки незалежному збудженню, всі електродвигуни з постійними магнітами можуть бути реверсивними.

Типова конструкція електродвигуна з постійними магнітами, що застосовується в обігрівачах, показано на рис.7.1 .

Постійні магніти 4 закріплені в корпусі 3 за допомогою двох сталевих плоских пружин 6 , прикріплені до корпусу. Якір 7 електродвигуна обертається у двох самовстановлюваних підшипниках ковзання 5 . Графітні щітки 2 притискаються пружинами до колектора 1, виконаному зі смуги міді та профрезерованому на окремі ламелі.

Як видно із рис. 7.2 робоча точка магніту поза системою електродвигуна N, робоча точка у зборі з корпусом Мта робоча точка магніту в електродвигуні у зборі Дорізні. Причому для більшості магнітних матеріалів процес розмагнічування магніту незворотний, тому що повернення з точки з меншою індукцією в точку з більшою індукцією (наприклад, при розбиранні та збиранні електродвигуна) відбувається по кривим повернення, що не співпадає з кривою розмагнічування.

У зв'язку з цією важливою перевагою оксидно-барієвих магнітів, що використовуються в автотракторній промисловості, є не тільки їх відносна дешевизна, але й збіг у певних межах (до точки перегину) кривих повернення і розмагнічування. Якщо вплив зовнішніх факторів, що розмагнічують, таке, що робоча точка магніту переміщається за коліно, то повернення в точку Довже неможливий і робочою точкою у зібраній системі буде вже точка До 1 з меншою індукцією. Тому при розрахунку електродвигунів з постійними магнітами дуже важливий правильний вибір об'єму магніту, що забезпечує не тільки робочий режим роботи електродвигуна, але й стабільність робочої точки за впливом максимально можливих факторів, що розмагнічують.

Електродвигуни передпускових підігрівачів.Передпускові нагрівачі використовують для забезпечення надійного пуску ДВЗ при низьких температурах. Призначення електродвигунів цього типу - подача повітря підтримки горіння в бензинових підігрівачах, подача повітря, палива і забезпечення циркуляції рідини в дизелях.

Особливістю режиму роботи є те, що за таких температур необхідно розвивати великий пусковий момент і функціонувати нетривалий час. Для забезпечення цих вимог електродвигуни передпускових підігрівачів виконуються з послідовною обмоткою та працюють у короткочасному та повторно-короткочасному режимах. Залежно від температурних умов електродвигуни мають різну тривалість включення: -5...-10 0 З трохи більше 20 хв; -10...-25 0 З трохи більше 30 хв; -25...-50 0 З трохи більше 50 хв.

Електродвигуни МЕ252 (24В) і 32.3730 (12В), що знайшли широке застосування в передпускових підігрівачах, мають номінальну потужність 180 Вт і частоту обертання 6500 хв -1 .

Електродвигуни для приводу вентиляційних та опалювальних установок.Вентиляційні та опалювальні установки призначені для обігріву та вентиляції салонів легкових автомобілів, автобусів, кабін вантажних автомобілів та тракторів. Дія їх заснована на використанні тепла двигуна внутрішнього згоряння, а продуктивність значною мірою залежить від характеристик електроприводу. Всі електродвигуни такого призначення є двигунами тривалого режиму роботи, що експлуатуються при температурі навколишнього середовища -40...+70°С. Залежно від компонування на автомобілі опалювальної та вентиляційної установки електродвигуни мають різний напрямок обертання. Ці електродвигуни одно- або двошвидкісні в основному із порушенням постійних магнітів. Двошвидкісні електродвигуни забезпечують два режими роботи опалювальної установки. Частковий режим роботи (режим нижчої швидкості, а отже і нижчої продуктивності) забезпечується за рахунок додаткової обмотки збудження.

На рис. 7.3 показано пристрій електродвигуна із збудженням від постійних магнітів для обігрівачів. Він складається: 1 та 5 – підшипник ковзання; 2 – постійний магніт; 3 – щіткотримач; 4 – щітка; 6 – колектор; 7 – траверса; 8 – кришка; 9 – кріпильна пластина; 10 – пружина; 11 - якір; 12 – корпус. Постійні магніти 2 закріплені на корпусі 12 пружинами 10. Кришка 8 прикріплена до корпусу гвинтами, які повертаються до кріпильних пластин. 9, розташовані у пазах корпусу. У корпусі та кришці встановлені підшипники 7 і 5 в яких обертається вал якоря 11. Усі щіткотримачі 3 знаходяться на траверсі 7 із ізоляційного матеріалу.

Траверса закріплена на кришці 8. Щітки 4, по яких струм підводиться до колектора 6, розміщені в щіткотримачах 3 коробчастого типу. Колектори, так само, як і в електродвигунах з електромагнітним збудженням штампуються з мідної стрічки з подальшим опресуванням пластмасою або з труби з поздовжніми пазами на внутрішній поверхні.

Кришки та корпус виготовлені з листової сталі. У електродвигунів склоомивача кришка і корпус можуть бути виконані з пластмаси.

Крім опалювальних установок, що використовують тепло ДВЗ, знаходять застосування опалювальні установки незалежної дії. У цих установках електродвигун, що має два виходи валу, приводить у обертання два вентилятори, один спрямовує холодне повітря в теплообмінник, а потім в приміщення, що опалюється, інший подає повітря в камеру горіння.

Електродвигуни опалювачів, що застосовуються на цілій низці моделей легкових і вантажних автомобілів, мають номінальну потужність 25...35 Вт і номінальну частоту обертання 2500...3000 хв -1 .

Електродвигуни для приводу склоочисних установок.До електродвигунів, що використовуються для приводу склоочисників, пред'являються вимоги забезпечення жорсткої механічної характеристики, можливості регулювання частоти обертання за різних навантажень, підвищеного пускового моменту. Це пов'язано зі специфікою роботи склоочисників - надійного та якісного очищення поверхні вітрового скла в різних кліматичних умовах.

Для забезпечення необхідної жорсткості механічної характеристики використовуються двигуни з збудженням від постійних магнітів, з паралельним і змішаним збудженням, а збільшення моменту і зниження частоти обертання використовується спеціальний редуктор. У деяких електродвигунах редуктор виконаний як складова частина електродвигуна. І тут електродвигун називають моторедуктором. Зміна швидкості електродвигунів з електромагнітним збудженням досягається зміною струму збудження у паралельній обмотці. У електродвигунах із збудженням від постійних магнітів зміна частоти обертання якоря досягається установкою додаткової щітки та організацією переривчастого режиму роботи.

На рис. 7.4 наведено принципову схему електроприводу склоочисника СЛ136 з електродвигуном на постійних магнітах. Режим переривчастої роботи склоочисника здійснюється включенням перемикача 1 встановище III. В цьому випадку в ланцюг якоря 4 електродвигуна включається реле 7. Реле має нагрівальну спіраль. 8, яка нагріває біметалеву пластину 9. У міру нагрівання біметалічна пластина згинається та контакти 10 розмикаються, відключаючи живлення реле 11, контакти 12 якого переривають харчування якірного кола електродвигуна. Після того, як пластина 9 охолоне та замкнуться контакти 10, реле 11 спрацює і на електродвигун знову подаватиметься харчування. Цикл роботи склоочисника повторюється 7-19 разів на хвилину.

Режим малої швидкості здійснюється шляхом увімкнення перемикача 1 встановище II. При цьому харчування на якір 4 електродвигуна подається через додаткову щітку 3, встановлену під кутом до основних щіток. У цьому режимі струм проходить тільки в частині обмотки якоря 4, що є причиною зменшення частоти обертання якоря і моменту, що обертає. Режим великої швидкості склоочисника відбувається при установці перемикача 1 встановище I. При цьому живлення електродвигуна здійснюється через основні щітки і струм проходить по всій обмотці якоря. При встановленні перемикача 1 у становище IVхарчування подається на якоря 4 і 2 електродвигунів склоочисника та омивача вітрового скла та відбувається їх одночасна робота. Після вимкнення склоочисника (положення перемикача 0) електродвигун залишається включеним під напругу до моменту підходу кулачка б до рухомого контакту 5. У цей момент кулачок розімкне ланцюг і двигун зупиниться. Вимкнення електродвигуна в певний момент необхідно для укладання щіток склоочисника в початкове положення. У ланцюг якоря 4 електродвигуна включений термобіметалевий запобіжник 13, який призначений для обмеження сили струму в ланцюзі при перевантаженні.

Для організації короткочасного включення склоочисника система управління електродвигуном може доповнюватися електронним регулятором тактів, який через певні проміжки часу автоматично вимикає електродвигун склоочисника на один-два такти. Інтервал між зупинками склоочисника може змінюватись у межах 2...30 с. Більшість моделей електродвигунів склоочисників мають номінальну потужність 12...15 Вт та номінальну частоту обертання 2000...3000 хв-1.

У сучасних автомобілях набули поширення скло-омивачі переднього скла та фароочисники з електричним приводом. Електродвигуни змивачів та фароочисників працюють у повторно-короткочасному режимі та виконуються із збудженням від постійних магнітів, мають невелику номінальну потужність (2,5...10 Вт).

Крім перелічених призначень, електродвигуни використовуються для приводу різних механізмів: підйому скла дверей і перегородок, переміщення сидінь, приводу антен та ін. Для забезпечення великого пускового моменту ці електродвигуни мають послідовне збудження, використовуються в короткочасному та повторно-короткочасному режимах роботи.

У процесі роботи електродвигуни повинні забезпечувати зміну напрямку обертання, тобто бути реверсивними. Для цього в них є дві обмотки збудження, поперемінне включення яких забезпечує різні напрямки обертання. Конструктивно електродвигуни цього призначення виконані в одній геометричній базі та за магнітною системою уніфіковані з електродвигунами обігрівачів потужністю 25 Вт.

Електропривод щороку знаходить все більше застосування на автомобілях. Вимоги до електродвигунів постійно зростають, і це пов'язано з підвищенням якості різних систем автомобіля, безпеки руху, зниженням рівня радіоперешкод, токсичністю, підвищенням технологічності виготовлення. Виконання цих вимог зумовило перехід від електродвигунів із електромагнітним збудженням до електродвигунів із збудженням від постійних магнітів. У цьому маса електродвигунів знизилася, а ККД збільшився приблизно 1,5 разу. Їхній термін служби досягає 250...300 тис. км пробігу.

Електродвигуни опалювальних, вентиляційних та склоочисних пристроїв розробляються на базі чотирьох типорозмірів анізотропних магнітів. Це дозволяє скоротити кількість типів електродвигунів, що випускаються, і провести їх уніфікацію.

Іншим напрямком є застосування у конструкціях електродвигунів ефективних фільтрів радіоперешкод. Для електродвигунів потужністю до 100 Вт фільтри уніфікуватимуться стосовно кожної бази електродвигуна і виконуватимуться вбудованими. Для перспективних електродвигунів потужністю 100...300 Вт розробляються фільтри із застосуванням конденсаторів - прохідних чи блокувальних великих ємностей. У разі неможливості забезпечення вимог щодо рівня радіоперешкод за рахунок вбудованих фільтрів намічаються застосування виносних фільтрів та екранування електродвигунів.

У більш віддаленій перспективі передбачається використовувати безконтактні двигуни постійного струму. Ці двигуни постачаються статичними напівпровідниковими комутаторами, що заміщають механічний комутатор-колектор, і вбудованими датчиками положення ротора. Відсутність щітково-колекторного вузла дозволяє збільшити ресурс електродвигуна до 5 тис. год і більше, значно підвищити його надійність та знизити рівень радіоперешкод.

Проводяться роботи зі створення електродвигунів з обмеженими осьовими розмірами, що необхідно, наприклад, приводу вентилятора охолодження ДВС. У цьому напрямі пошук ведеться шляхом створення двигунів з торцевим колектором, який розташовують спільно зі щітками всередині порожнього якоря, або з дисковими якорями, виконаними зі штампованою або друкованою обмоткою.

Мають своє продовження розробки спеціальних електродвигунів, зокрема герметизованих електродвигунів передпускових підігрівачів, що необхідно для підвищення надійності та застосування на спеціальних автомобілях.