Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti AUTOMOBILOVÁ MECHATRONIKA 4.cvičení SMAD Ing. Gunnar Künzel.

Prezentace na téma: "Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti AUTOMOBILOVÁ MECHATRONIKA 4.cvičení SMAD Ing. Gunnar Künzel."— Transkript prezentace:

1 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti AUTOMOBILOVÁ MECHATRONIKA 4.cvičení SMAD Ing. Gunnar Künzel

2 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Elektrická zařízení vozidel Cíl cvičení: –Procvičit základní vztahy pro výpočet charakteristických parametrů akumulátorů. –Změřit nabíjecí a vybíjecí charakteristiky akumulátorových baterií. –Seznámit se se schématy a výpočty veličin u stejnosměrných a asynchronních strojů. –Definovat základní světelné veličiny a seznámit se s osvětlením automobilu.

3 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osnova cvičení Akumulátor a jeho parametry; Úlohy k řešení; Stejnosměrné a střídavé stroje; Světelné veličiny; Osvětlení vozidla.

4 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Akumulátor a jeho parametry Charakteristické parametry akumulátorů jmenovité napětí (V) kapacita C 20 (Ah) vnitřní odpor (Ω) nabíjecí a vybíjecí proudy (A) měrná kapacita (Ah.kg -1 ) objem elektrolytu (m 3 ) počet nabíjecích cyklů při nezměněné kapacitě odolnost vůči otřesům nároky na údržbu

5 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Sériové a paralelní zapojení akumulátorů

6 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úlohy Kapacita akumulátoru Odpor měděného vodiče Teplotní závislost odporu Úbytek napětí na vedení Zkratový proud

7 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Kapacita akumulátoru Zadání: Nabitý akumulátor dodával proud 4,1 A po dobu 14 hod. 30 min. Potom kleslo jeho napětí tak, že se nesměl dále vybíjet. Určete jeho kapacitu. C = I.t

8 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Odpor měděného vodiče Zadání: Určete odpor měděného vodiče s průřezem 6 mm 2, dlouhého 4 km.  cu = 1,7.10 -8 .m R =  cu.l/S

9 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Teplotní závislost odporu Zadání: Odpor hliníkového vedení při teplotě 0 °C je 5,2 . Jaký odpor má toto vedení při 80 °C.  = 4,3.10 -3 K -1 R = R 0.(1+ .  )

10 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úbytek napětí na vedení Zadání: Při jmenovitém napětí 12 V prochází spouštěčem motorového vozidla proud 100 A. Poškozené vedení ke spouštěči bylo nevhodně nahrazeno měděným vodičem s průřezem 2,5 mm 2. Jaký relativní úbytek napětí na vedení vznikal? Délka vedení byla 3 m, délka vodičů je dvojnásobná.  cu = 1,7.10 -8 .m R =  cu.l/S  U = R.I  u =  U/U N

11 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Zkratový proud Zadání: Baterie akumulátoru s napětím 12 V má vnitřní odpor 0,1 . Určete její zkratový proud. I zp = U/R

12 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Měření parametrů a charakteristik akumulátorů

13 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Nabíjecí charakteristika akumulátoru

14 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Vybíjecí charakteristika akumulátoru

15 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Alternátor

16 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Zapojení usměrňovačů

17 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Spouštěč

18 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Stejnosměrné motory

19 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Stejnosměrné stroje Sériový motor »budící vinutí je připojeno sériově s vinutím rotoru »rotorem protéká stejný proud jako budícím vinutím »proto musí být budící vinutí ze silného vodiče o malém počtu závitů »zatěžovací char. - A (záběrová), B (pracovní - měkká char.), C (chod naprázdno - nelze připustit, motor musí pracovat vždy se zátěží) »regulace otáček reostatem v sérii nebo paralelně reverzace změnou přívodů k rotoru

20 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Stejnosměrné stroje Derivační motor »budící vinutí je připojeno paralelně k rotoru »R SP pro rozběh motoru pro snížení velikosti záběrového proudu, při rozběhu protéká motorem nejvýše jmenovitý proud »R 1 regulační rezistor nastavuje se na minimální hodnotu, aby budícím vinutím protékal nejvyšší proud I B »motor má tvrdou zatěžovací charakteristiku »otáčky uvedené na štítku stroje odpovídají plnému buzení, jsou tedy nejnižší reverzace změnou směru proudu kotvy nebo budícího proudu

21 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Stejnosměrné stroje Kompaundní motor »motor má sériové i derivační budící vinutí »nejčastěji převládá vliv sériového vinutí a derivační zabraňuje nebezpečnému růstu otáček, případně převládá působení derivačního vinutí a sériové zesiluje záběrový moment

22 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Stejnosměrné stroje Motor s cizím buzením »R SP zapojený do série s vinutím kotvy spouští motor »prou I B je stálý nezávisí na napětí kotvy, otáčky motoru závisí pouze na svorkovém napětí »motor lze brzdit odporem, protiproudem či rekuperací »užiti tam kde je třeba plynule řídit otáčky ve velkém rozsahu (tiskařské a obráběcí stroje, válcovací zařízení)

23 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Asynchronní motory Asynchronní motor »točivý elektrický stroj pracující na střídavý proud »je také označován jako indukční motor, podle výhradního toku energie »napájecí napětí může být jednofázové nebo třífázové »rotor - kotva nakrátko (rotor tvoří nalisované neizolované tyče, které jsou spojeny zkratovacími kroužky, podoba klece) - kroužková kotva (na hřídeli je kromě rotorových plech, sběrných kroužků i trojfázové vinutí) »síla vyvolaná točivým magnetickým polem roztáčí rotor

24 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Střídavé stroje Synchronní motor »stator je stejný jako u indukčních strojů »rotor u dvoupólového stroje je výkovek z chrommolybdenové oceli s vyjádřenými póly, vinutí je uloženo v drážkách asi 2/3 po jeho obvodu a je napájeno stejnosměrným proudem z cizího zdroje, nejčastěji z kompaundního dynama, jehož rotor ja na hřídeli synchronního stroje »rotory vícepólových strojů jsou s vyniklými póly, mohou být až 24pólové, póly jsou napájeny stejnosměrným proudem střídavě, aby vznikly severní a jižní póly

25 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Krokový motor »mnohapólový stroj, zvláštní druh synchronního motoru »užití v aplikacích kde požadujeme přesné řízení a informaci o poloze rotoru »robotika

26 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Světelné veličiny Základní pojmy z osvětlovací techniky »osvětlení se v praxi posuzuje podle příkonu ve wattech, které ale nebere v úvahu účinnost přeměny energie

27 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osvětlení vozidla Standardní zdroje světla klasická žárovka »speciální konstrukce vlákna (wolfram) a plnící médium (krypton) halogenová žárovka »dosažení až trojnásobné životnosti vlákna, zvýšení účinnosti při zmenšených rozměrech »zhoršená manipulace se žárovkou, nebezpečné znečištění tuky - prasknutí křemičitého skla »nutnost zaručení správné geometrické polohy paticí »dálkové světlo má vlákno umístěno v ohnisku parabolického zrcadla, vlákno tlumeného je před ohniskem, rozptyl je zajištěn rýhováním skla »Obsahují plyn s halogenovými přísadami (bróm, jód)

28 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 28 Osvětlení vozidla Standardní zdroje světla plynová výbojka »vytvoření světelného oblouku mezi dvěma elektrodami nárazem proudu vysokého napětí »dosažení plné svítivosti asi za 5s (halogenová 0,2s) »35W, barva světla odpovídá dennímu světlu, 5x delší životnost

29 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osvětlení vozidla Standardní zdroje světla »žárovky se vyrábějí o napětí 6V, 12V a 24V »žárovka musí být dimenzována na vyšší napětí, kvůli kolísání napětí napájecího rozvodu »halogenové žárovky můžou být asymetrické (kulaté) a symetrické »např. typ R2 lze použít do patic typů P 45 t »moderní typ H4 (60 + 55W), nové označení UV- STOP (nepoškozují plastové části reflektoru UV zářením) »dalšími typy jsou žárovky s namodralým povrchem baňky, které vydávají nažloutlé světlo (vyšší světelný tok o 15%, životnost 1500hod.)

30 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osvětlení vozidla Konstrukce světlometů Asymetrické rozdělení světla Dálková a tlumená světla

31 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osvětlení vozidla Paraboloidní a elipsoidní reflektor - s optikou - víceosý reflektor Stupňovitý reflektor (multifokus)

32 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Osvětlení vozidla Nové zdroje světla pro světlomety xenonová žárovka »spektrum podobné dennímu světlu »toto světlo vzniká v plynové výbojce plněné xenonem a směsí kovových halogenidů »použití vysokonapěťového zdroje (25kV) »zapaluje el. oblouk, který hoří mezi dvěma elektrodami a ionizuje plyn »řízení je pomocí řídící jednotky bi-xenonová žárovka LED technologie

33 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Závěr Ve čtvrtém cvičení si studenti procvičili výpočty akumulátorů a vedení a proměřili nabíjecí a vybijecí charakteristiky akumulátorů. Byli seznámeni se schématy a výpočty u stejnosměrných a střídavých strojů. Byly definovány světelné veličiny a provedeny ukázky světelných soustav automobilů.

34 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Použitá literatura GSCHEIDLE, R. a kol. Příručka pro automechanika, SOBOTÁLES, Praha, 2001, 629 s, ISBN: 80-85920-76-X. SCHMID, D. a kol. Řízení a regulace pro strojírenství a mechatroniku, SOBOTÁLES, Praha, 2005, 420 s, ISBN: 80-86706-10-9. TRIANIK, V. – CHUPÁČ, M. ELEKTROTECHNIKA, VŠDS, Žilina, 1992, 65 s, ISBN: 80-7100-082-5. PAVLIS, S. Elektrotechnika motorových vozidel, IVV MZe ČR, Praha, 1996, 103 s, ISBN: 80-7105-115-2. MATOUŠEK, J. a kol. Elektrická zařízení vozidel, PC-DIR spo. s r. o., Brno, 1994, 159 s, ISBN: 80-214-0539-2.

35 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Děkuji za pozornost