Проверка технического состояния исполнительных устройств и реле электронных систем управления



Скачать 113.29 Kb.
Дата06.12.2018
Размер113.29 Kb.
Название файлаЛабораторная работа.docx
ТипЛабораторная работа

Лабораторная работа №4
Тема: Проверка технического состояния исполнительных устройств и реле электронных систем управления.
Цель работы: изучить устройство и работу электрических бензиновых насосов, регуляторов холостого хода.

Оборудование: электрический бензиновый насос в разобранном состоянии (или разрезе), регулятор холостого хода, плакаты.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Пользуясь данной методикой и технической литературой, указанной в списке рекомендуемой литературы, изучить устройство, работу и особенности электрических бензонасосов.

2. Дополнить отчёт схемами, рисунками и кратко законспектировать изученную информацию.
Общие сведения

В современных системах впрыска используют только ЭБН, производительность которого в несколько раз превышает потребность двигателей в топливе. ЭБН может располагаться как вне бака, так и непосредственно может быть погруженным в бензин в баке. Электродвигатель омывается топливом. Опасность взрыва отсутствует, так как отсутствует горючая смесь. ЭБН подаёт топлива больше, чем необходимо двигателю для надёжной работы регулятора давления и обеспечения постоянного слива топлива. Слив топлива необходим для охлаждения элементов системы впрыскивания и удаления возможных загрязнений. По месту расположения ЭБН выполняют погруженными в бензиновый бак или подвесными, размещёнными вне его. Подвесные насосы крепятся под кузовом или в нижней части моторного отсека. Погруженные ЭБН встроены в топливный заборник. Подвесные насосы выполнены в герметичном исполнении и разборке не подлежат.

При номинальном напряжении 12 В насос потребляет при работающем двигателе не более 6,5 А, при неработающем двигателе (продолжительность работы не более 5 с) – 2 А.

Принципиальная схема нагнетательного узла (насосная секция) современных ЭБН приведена на рис. 1. В корпусе насоса (рис. 1, а) размещён нагнетательный узел, содержащий дисковый ротор 1, размещённый эксцентрично на валу 8 и снабжённый пазами 5 с подвижными цилиндрическими роликами 2, всасывающую 4 и нагнетательную 6 полости, впускной 3 и выпускной 7 каналы и статор 9, закрытый крышкой 10.

При вращении дискового ротора 1 по часовой стрелке происходит увеличение объёма всасывающей полости 4 и создание в ней разрежения, под действием которого она заполняется через входной канал 3. В полости 6 происходит уменьшение объёма и увеличение давления. Из полости 6 топливо поступает в выпускной канал 7 ЭБН.

Периодически повторяющееся изменение (пульсация) давления вызывает повышенный шум и вибрацию. При перекачивании нагретого топлива ЭБН может подавать паровую фазу, приводящую к снижению его производительности.

Роликовые насосы способны развивать максимальное давление до 0,6 – 1,0 МПа. Насосная секция шестерённого насоса (рис. 1, б) содержит роликовый диск 1 (малую ведущую шестерню), размещённый на валу 8 и снабжённый впускным каналом 3 и всасывающей полостью 4, нагнетательной полостью 6 и выпускным каналом 7. Малая ведущая шестерня центрируется валом ротора электродвигателя, а вращение от ротора к шестерне передается через муфту.

Шестерённый насос работает аналогично масляному и развивает давление величиной 0,4 МПа. Такие насосы нашли применение в системах распределённого впрыска. Бензин транспортируется во впадинах между зубьями шестерён и выдавливается в выпускной канал 7 во время нахождения зубьев в зацеплении.

а – роликовый насос; б – шестерённый; в – турбинный одноканальный; г – турбинный двухканальный с боковыми клапанами; 1 – дисковый ротор; 2 – ролик; 3 – впускной канал; 4 – всасывающая полость; 5 – паз; 6 – нагнетательная полость; 7 – выпускной канал; 8 – вал; 9 – статор; 10 – крышка; 11 – впускной канал; 12 – нагнетательный канал; 13 – выпускной канал
Рис. 1 – Принципиальные схемы нагнетательного узла современных электрических насосов:
Насосная секция вихревого (турбинного) одноканального насоса (см. рис. 10, в) содержит впускной канал 3, сообщённый со всасывающей полостью 4, наклонные лопатки 11, образующие крыльчатку, расположенную вдоль пути перемещения топлива, и нагнетательный канал 12. Крыльчатка вращается внутри статора подобно насосу охлаждающей жидкости. Максимальное давление, развиваемое наклонными лопатками, не превышает 0,4 МПа.

Вихревой насос многократно закручивает бензин, который устремляется в нагнетающую магистраль с необходимым повышением давления. Работа сопровождается стабильным потоком и практически происходит без пульсаций давления, поэтому вихревые насосы работают бесшумно. Такие насосы часто используют в качестве насоса или его первой ступени систем распределённого впрыска. Конструкция турбинного насоса проще по сравнению с вытеснительным насосом. Одноступенчатые насосы позволяют получать давление в системе, достигающее 0,3…0,6 МПа. КПД для серийных ЭБН составляют 10…15 %. Насосная секция может быть вихревого или роторного типа.

Для защиты насоса от попадания в него паровых пробок в конструкцию некоторых ЭБН вводят дополнительные стаканы, удерживающие в своем объёме небольшое количество бензина. Стакан через небольшое отверстие сообщён с баком, а также постоянно пополняется топливом из обратного бензопровода. Даже при резких маннёврах и малом количестве топлива воздух в насос не попадает.

Двухступенчатый ЭБН с периферийными лопатками ЭБН и турбинным насосом (рис. 10, г) содержит корпус 6, переднюю крышку с входным штуцером 1, рисковый ротор 2, предварительную 3 и главную 4 ступени нагнетания, входную топливную полость 5, заднюю крышку 11 с выходным штуцером 12 и электрическим контактом 10. В корпусе 6 размещён постоянный магнит 15, якорь 7 с коллектором 14 и графитовой щёткой 8. Нагнетательная топливная полость 9 сообщена со штуцером 12, снабжённым обратным клапаном 13.

Электрический бензиновый насос снабжён рабочими органами, выполненными в виде цилиндрических роликов 24. Характерной особенностью ЭБН является наличие предохранительного 7 и обратного 15 клапанов.

ЭБН содержит цилиндрический корпус 13, насосную секцию и электродвигатель, размещённые в одном корпусе, переднюю и заднюю крышки с входным 1 и выходным 17 штуцерами, основание 5, статор 6 и крышку насоса 8, якорь электродвигателя 12 с обмоткой 21 и электрическим коллектором 14, шариковые обратный 15 и предохранительный 7 клапаны.

Электродвигатель 12 снабжён электрическим коллектором 14 со щётками 20 и постоянными магнитами 10, закреплёнными на корпусе 13. Ротор вращается в подшипниках скольжения и соединён с насосной секцией при помощи муфты 22.

Насосная секция расположена со стороны входа топлива, а её рабочим элементом служит эксцентрично расположенный дисковый ротор 26 с пятью прорезями с цилиндрическими роликами 24, выполняющими роль уплотнения между секциями насоса. Якорь электродвигателя 12 охлаждается топливом при останове двигателя и выключенном зажигании.

При вращении ротора 26 металлические ролики 24 под действием центробежной силы отбрасываются к периферии ротора 26 и прижимаются к внутренней поверхности статора 5. Металлические ролики 24 под действием центробежных сил перекатываются по эксцентричной нагнетательной полости 27.

Цилиндрические ролики 24 уплотняют зазор между дисковым ротором 26 и статором насоса 6 и обеспечивают подачу топлива в нагнетательную полость 27.

а – продольный разрез; б – нагнетательный узел; 1, 17 – входной и выходной штуцеры; 2, 3 – стопорное и уплотнительное кольцо; 4 – выходной канал обратного клапана; 5 – основание; 6 – статор; 7, 15 – предохранительный и обратный клапаны; 8 – крышка нагнетательного узла; 9, 25 – выходной и входной каналы нагнетательного узла; 10 – распределительная втулка; 11 – постоянный магнит; 12 – якорь электродвигателя; 13 – корпус; 14 – коллектор электродвигателя; 16 – пружина; 18 – вал электродвигателя; 19 – фильтр радиопомех; 20 – щётка электродвигателя; 21 – обмотка якоря электродвигателя; 22 – соединительная муфта; 23 – вал; 24 – ролик; 26 – дисковый ротор; 27 – нагнетательная полость
Рис. 2 – Электрический бензиновый насос
Клапан 15 служит для поддержания давления в топливной магистрали после выключения ЭБН. В

противном случае при сливе бензина из магистрали в ней образовались бы воздушные пробки. Предохранительный клапан 7 ограничивает давление топлива выше допустимого.

Бензин поступает во внутреннюю полость насоса через входной штуцер 1 и входной канал 25, выполненный в основании статора 5, поступает в сегментное пространство, расположенное между статором 5 и ротором 26. Бензин из всасывания с входным отверстием 25 перемещается в зону нагнетания с выходным каналом 9. Через канал 9 бензин поступает к якорю21 ЭБН, обтекает его и охлаждает.

В рабочей камере насоса на валу эксцентрично вращается дисковый ротор, в пазах, которого находятся ролики 24. Захваченное цилиндрическими роликами 24 топливо под давлением выходит через выходной штуцер насоса 17. Якорь электродвигателя 12 вращается в топливе, что исключает необходимость размещения уплотнений опор вала.

Электродвигатель постоянного тока требует обязательного соблюдения полярности.

ЭБН подсоединён к бортовой сети автомобиля через электромагнитное реле (РБН), представляющее

собой катушку с якорем и парой нормально-разомкнутых контактов. Электрическая цепь ЭБН защищена предохранителем с допустимой силой тока 10 А.

В системе питания автомобилей «ВАЗ» применяется ЭБН турбинного типа, двухступенчатый, неразборный. ЭБН содержит корпус, сообщённый через отверстие с топливным заборником, фланец со штуцером 6 и технологическим приливом, жгут проводов с разъёмом, поплавок с осью, потенциометр, сообщённый с колодкой, провода, подводящий 3 и отводящий 4 трубопроводы. Насос скомбинирован с датчиком уровня топлива.

Размещение ЭБН в бензиновом баке снижает возможность образования паровых пробок, так как топливо подают под давлением. ЭБН защищён от дорожной пыли, грязи и камней.

Если в течение 3 с после включения зажигания не начинается вращение вала двигателя, ЭБУ выключает реле и ожидает начала прокрутки. После её начала ЭБУ определяет вращение по опорному сигналу датчика положения KB и вновь включает реле, обеспечивая включение ЭБН.

На автомобилях семейства «ВАЗ» применяют два вида ЭБН, отличающихся датчиком уровня топлива. У датчиков уровня топлива автомобилей «Самара» с низкой и высокой панелью разное сопротивление. Для автомобилей с низкой панелью при пустом баке – 350 Ом, а при полном баке – 610 Ом. С высокой панелью при пустом топливном баке – 250 Ом, а при пустом баке – 20 Ом.

Управляющее реле обеспечивает включение системы питания ЭБН сразу после включения замка зажигания. Если двигатель случайно заглохнет, а замок зажигания находится в положении «Зажигание», питание ЭБН будет немедленно прервано.

Конструкция ЭБН автомобиля «Святогор» представляет собой схему с внутренним зацеплением. В его пластмассовом корпусе установлен постоянный магнит, якорь имеет торцевой коллектор, к которому примыкают две щетки. Якорь через пластмассовую муфту соединён с ротором ЭБН.

В корпусе встроены обратный и перепускной клапаны. ЭБН установлен в топливном баке.

При длительной стоянке автомобиля (более двух недель) рекомендуется иметь в баке не менее 15 л бензина. ЭБН автомобилей «ВАЗ» установлен в топливном баке и подаёт топливо через магистральный топливный фильтр и линию подачи топлива на рампу ЭМФ.
Регулятор XX предназначен для подачи дополнительного количества воздуха в цилиндры при полностью закрытой дроссельной заслонке. Он обеспечивает поддержание заданной частоты вращения KB двигателя на режимах холостого хода, пуска, прогрева и режимах ПХХ. В качестве исполнительного механизма в системах регулирования используются шаговые электродвигатели.

Регулятор XX автомобилей семейства «ВАЗ» (рис. 3) содержит шаговый электродвигатель 9, соединённый с подвижной конусной иглой 4. Электродвигатель содержит статор с двумя катушками и шаговый шток 12, размещённый на двух опорах, в которых запрессована втулка с внутренней резьбой, по которой перемещается шток 12.

1 – трубопровод; 2 – додроссельное пространство; 3 – входной канал; 4 – игла; 5, 6, 7, 8 – контакты; 9 – электродвигатель; 10 – втулка; 11 – пружина; 12 – шток; 13 – кольцевая щель; 14 – выходной канал; 15 –задроссельное пространство; 16 – дроссельная заслонка

Рис. 3 – Регулятор холостого хода автомобилей «ВАЗ»
Конусная игла РХХ, установленная в обходном канале подачи воздуха, на режиме холостого хода выдвигается или убирается шаговым электродвигателем 9, управляемым сигналами ЭБУ.

Регулятор XX содержит трубопровод 1 с размещённой в нём воздушной заслонкой 16, дроссельный

патрубок с входным 3 и выходным 14 каналами. Он также снабжён клапаном с подпружиненной запорной конусной иглой 4 с шаговым штоком 12 и пружиной 11, размещённой во втулке 10. Шаговый шток перемещается по резьбе с помощью шагового электродвигателя.

Дополнительный воздушный поток из додроссельного пространства 2 по входному каналу 3 через щель 13 и по выходному каналу 14 поступает в задроссельное пространство 15. В корпусе двигателя 9 размещена электрическая катушка, сообщённая с контактами 5 – 8 коллектора двигателя. Регулятор XX размещён на ВТ. Он соединён с дроссельным патрубком трубкой, через которую воздух подаётся в него из пространства до дроссельной заслонки и, пройдя через регулятор, поступает через другую трубку на выходе из регулятора в ресивер.

РДВ обеспечивает подачу воздуха в двигатель в обход дроссельной заслонки, когда она прикрыта.

Для увеличения частоты вращения KB на режимах холостого хода ЭБУ открывает РХХ, увеличивая подачу воздуха в обход дроссельной заслонки 16. Для понижения частоты вращения KB блок управления перемещает иглу, уменьшая количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки. При полностью выдвинутом положении до седла, соответствующем нулю шагов, игла перекрывает подачу воздуха в обход дроссельной заслонки.

Необходимая частота вращения KB при закрытой дроссельной заслонке запрограммирована в ЭБУ.

РХХ под управлением ЭБУ обеспечивает увеличение или уменьшение частоты вращения KB на режимах холостого хода, обеспечивая снижение выброса вредных веществ. Когда дроссельная заслонка закрывается при торможении двигателем, РХХ увеличивает количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки, обеспечивая обеднение горючей смеси.

ЭБУ выдаёт на обмотку якоря электрические импульсы с частотой 100 Гц, возбуждающееся в якоре магнитное поле, которое через магнитопровод воздействует на магниты, заставляет и стакан повернуться на определённый угол (шаг). РВД подключён к системе управления через трёхконтактный штекер 1.

На клеммы РХХ подаётся импульсный сигнал с неизменной частотой 100 200 Гц и скважностью, изменяемой в зависимости от необходимой степени изменения сечения канала. Изменение скважности управляющего сигнала приводит к изменению силы среднего тока, протекающего по обмоткам электродвигателя, и положения регулирующего элемента.

Регулятор XX автомобиля «Волга» ГАЗ-3110 (рис. 4) содержит корпус 9, снабжённый полостью постоянного 25 и переменного 22 объёмов. В полости 25 размещён поворотный стакан 7, закреплённый одним концом в шариковом подшипнике 14, снабжённом стопорным 13 и уплотнительным 15 кольцами.


1 – винт; 2 – штекерная колодка; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – шайба крепления; 5 – фланец крепления якоря; 6 – обмотка якоря; 7 – поворотный стакан; 8 – магнит; 9 – корпус; 10 – якорь неподвижный; 11 – ось якоря; 12 – магнитопровод; 13 – стопорное кольцо подшипника; 14 – шариковый подшипник; 15 – уплотнение подшипника; 16 – входной канал; 17 – входной патрубок; 18 – поворотная заслонка; 19 – упор; 20 – роликовый подшипник; 21 – вал заслонки; 22 – полость переменного объёма; 23 – выходной канал; 24 – выходной патрубок; 25 – полость постоянного объёма; 26 – крышка

Рис. 4 – Регулятор холостого хода автомобиля «ЗМЗ»:

Между постоянным электромагнитом 8 и якорем 10, имеющим электромагнитную обмотку 6, образуется электромагнитное поле. Ось якоря 11 закреплена в подшипниках фланца 5 и магнитопровода 12.

Полость постоянного объёма 25 закрыта крышкой 26 с уплотнителем 3, прикреплённым к стопорной шайбе 4 с помощью винта 1. Во входном канале 16 входного патрубка 17 размещена заслонка 18.

Штекерная колодка 2 через электрические выводы сообщена с обмоткой 6 якоря 10. В полости переменного объёма 22 размещена поворотная заслонка 18, жёстко закреплённая на оси 21 в шариковом 14 и роликовом 20 подшипниках. Ход заслонки 18 ограничен упором 19. Полость 22 через входной канал 16 сообщена с полостью, а через выходной канал 23 в штуцере 24 – с системой впускного тракта.

ЭБУ обрабатывает сигналы датчиков, определяет необходимое положение заслонки 2 и выдаёт на обмотки 6 регулятора электрические импульсы определённой скважности. Электрический ток, проходя по электрическим цепям ПИ обмоток, создает электромагнитное поле, которое взаимодействует с магнитом 7 и заставляет его повернуться на определённый угол (шаг). Одновременно поворачивается и заслонка 2, изменяя проходное сечение регулятора. Регулятор XX типа 0 280 140 545 выполнен на базе двухфазного двигателя. Поворот заслонки 2 осуществляется двухмоторным электродвигателем с неподвижными обмотками (якорем) и вращающимся магнитом 7.

Дополнительное поступление воздуха из-за негерметичности ВТ сопровождается повышением в нём давления. ЭБУ определяет и выдаёт команду на ограничение поступления дополнительного воздуха путём перемещения штока в сторону уменьшения проходного сечения клапана. Повышение сопротивления на впуске (до дроссельной заслонки) в случае перегнутых воздушных рукавов или засорения воздушного фильтра сопровождается командой на увеличение проходного сечения, по которой клапан занимает новое положение, пропуская большее количество воздуха. Электрический клапан размещён на специальной площадке уравнительной камеры ВТ. Частота вращения KB на режимах XX составляет 800 –900 об/мин. Сопротивление электромагнитной катушки составляет 9,5 ± 1,0 Ом, а напряжение – 12 В.
Методика проверки ЭБН.

Контрольные вопросы

1. Общие сведения об электрических бензиновых насосах.

2. Расскажите об устройстве и работе нагнетательного узла современных ЭБН.

3. Объясните устройство и работу ЭБН автомобилей семейства «Волга» ГАЗ-3110.

4. Объясните устройство и работу ЭБН автомобилей семейства ВАЗ-2110.

5. Назначение регуляторов холостого хода.

6. Устройство и работа регулятора ХХ автомобилей семейства «ГАЗ».

7. Устройство и работа регулятора ХХ автомобилей семейства «ВАЗ».

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nashuch.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница
Контрольная работа
Курсовая работа
Лабораторная работа
Пояснительная записка
Методические указания
Рабочая программа
Методические рекомендации
Теоретические основы
Учебное пособие
Практическая работа
Общие сведения
Общая характеристика
Федеральное государственное
Дипломная работа
Теоретические аспекты
Общая часть
Самостоятельная работа
Физическая культура
Методическое пособие
государственное бюджетное
квалификационная работа
Выпускная квалификационная
История развития
Направление подготовки
Техническое задание
Технологическая карта
Теоретическая часть
Краткая характеристика
Общие положения
прохождении производственной
Понятие предмет
Металлические конструкции
Методическая разработка
Техническое обслуживание
Электрические машины
Описание технологического
Общие требования
Практическое занятие
Технические характеристики
Правовое регулирование
Технология производства
Сравнительная характеристика
Математическое моделирование
Исследовательская работа
бюджетное учреждение
История возникновения
теоретические основы
Методические основы
Организация производства
Экономическая теория
Примерная программа