Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторная работа № 4
Расчёт характеристик рабочего процесса батарейной системы зажигания
Цель: Рассчитывается и строится характеристика системы зажигания: зависимость тока размыкания первичной цепи Iр и максимального вторичного напряжения U2m от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Оценивается достаточность вторичного напряжения во всем диапазоне частот вращения.
Основные этапы работы:
1. Определяется время замкнутого состояния контактов для всего диапазона частот вращения четырехцилиндрового двигателя.
Для этого следует определить угол полного цикла "замыкание-размыкание" контактов, град:
,
где:
αз – угол замкнутого состояния контактов прерывателя, град;
αр – угол разомкнутого состояния контактов прерывателя, град;
i – количество кулачков вала прерывателя, равное числу цилиндров двигателя. В работе рассчитываем систему зажигания четырёхцилиндрового двигателя, поэтому .
Величину угла замкнутого состояния контактов αз берут 60 - 65 % от угла полного цикла:
.
При известной частоте вращения коленчатого вала двигателя n об/мин или об/сек частота вращения кулачкового вала равна об/сек, а время одного оборота составляет - сек. Тогда время цикла "замыкание-размыкание" составит:
сек,
а время замкнутого состояния контактов:
.
Расчёт времени замкнутого состояния ведут для всего диапазона частот вращения коленчатого вала двигателя от nmin до nmaх. Весь диапазон частот вращения коленчатого вала двигателя от об/мин до об/мин делят на 11 равных участков с интервалом 500.
Определяется время замкнутого состояния контактов для каждой из частот вращения и вносится в табл. 1.
Таблица 1 - Результаты расчетов
|
n, об/мин |
800 |
1300 |
... |
5800 |
|
tз, сек |
||||
|
Rд, Ом |
||||
|
R1, Ом |
||||
|
Iр, А. |
||||
|
U2m, кB |
2. Определяется величина добавочного сопротивления Rд.
Величина добавочного сопротивления Rд уменьшается при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя, т.к. уменьшается величина тока в первичной цепи катушки зажигания. Для расчета его можно приближенно оценить по табл. 2 в зависимости от рассчитанного времени замкнутого состояния контактов tз.
Таблица 2 - Выбор добавочного сопротивления
|
tз, сек |
0,0025 |
0,005 |
0,0075 |
0,010 |
0,015 |
0,020 |
0,025 |
|
Rд, Ом |
1,5 |
4,0 |
4,6 |
5,0 |
5,2 |
5,3 |
5,3 |
Для других значений времени замкнутого состояния контактов, не указанных в табл. 2, величину добавочного сопротивления можно определить методом линейной интерполяции.
3. Подсчитывается общее сопротивление первичной цепи, Ом:
,
где: Rк – сопротивление первичной цепи без добавочного сопротивления. У существующих систем зажигания оно составляет 2,8 Ом.
В отдельную таблицу (табл. 1) записываются результаты расчетов.
4. Определяется и заносится в табл. 1 для каждой частоты вращения величину сила тока размыкания, А:
,
где:
Uб – номинальное напряжение аккумуляторной батареи, В. Для расчёта принимается .
е = 2,73 – основание натурального логарифма;
L1 – индуктивность первичной обмотки катушки зажигания, Гн. У выпускаемых катушек L1 составляет 0,0065-0,0095 Гн. Для расчёта принимается .
5. Подсчитывается для каждой частоты вращения вторичное максимальное напряжение, В:
,
где:
η – коэффициент, учитывающий тепловые потери, η =0,7;
C1 – емкость первичной цепи, мФ, ее берут равной емкости конденсатора в пределах от 0,15 до 0,35 мФ; для расчёта принимаем ,
С2 – емкость вторичной цепи; она незначительна, поэтому здесь ею можно пренебречь, приняв С2 = 0;
W1 – число витков первичной обмотки катушки зажигания, у выпускаемых катушек W1 = 300-350 витков;
W2 – число витков вторичной обмотки; подсчитывается по коэффициенту трансформации:
у существующих катушек коэффициент трансформации составляет 55-95, для расчёта принимаем .
6. По полученным в табл. 1 данным строят график зависимости первичного тока от частоты вращения коленчатого вала двигателя, а также график зависимости вторичного напряжения от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Наносят на график зависимости вторичного напряжения от частоты вращения коленчатого вала двигателя линию, изображающую в масштабе величину напряжения пробоя искрового промежутка свечи Uпр.
Величина пробивного напряжения принимается по данным табл. 3.
Таблица 3 – Величина пробивного напряжения
|
, об/мин |
800 |
1300 |
1800 |
2300 |
2800 |
3300 |
3800 |
4300 |
4800 |
5300 |
5800 |
|
, кВ |
11,4 |
12 |
12 |
11,4 |
11,2 |
11,1 |
10,8 |
10,7 |
10,2 |
9,9 |
9 |
7. Оценивается достаточность вторичного напряжения во всем диапазоне частот вращения. Для этой оценки сравнивают с напряжением пробоя искрового промежутка свечей зажигания величину расчетного вторичного напряжения. Рассчитывается коэффициент запаса по вторичному напряжению
.
Оценивают достаточность коэффициента запаса по вторичному напряжению, он должен быть не меньше Кз = 1,5.
Все результаты расчетов записываются в таблицу 1.
8. Сформулировать заключение по результатам расчёта.