Принцип дії склоочисника (стр. 1 из 6)

У запропонованій дипломній роботі описано будову, призначення та принцип дії, вказані основні неполадки склоочисника рекомендації по ремонту й усуненню цих неполадок. Крім цього дипломна робота включає в себе розрахунки і правила по техніці безпеки при ремонті електрообладнання системи.

Дипломна робота, призначена для виконання навчального плану.

Передмова

1885 році німецький конструктор Карл Бенц створив перший автомобіль з бензиновим двигуном. Його швидкість була незначною і тому водієві не потрібні були захистні засоби.

З подальшим розвитком автомобільного транспорту починали зростати швидкості, з якими рухались автомобілі. Тоді водії почали використовувати шолом і окуляри. Наступним шагом у розвитку стала поява вітрового скла, яке постійно забруднювалось. Водіям потрібно було виходити з автомобіля і вручну протирати скло.

Перший автомобільний склоочистник мав механічний привід, який керувався ричагом розміщеним у салоні автомобіля та щітки, за допомогою яких протиралося скло. Але дана система була не зручна у використанні а також ефективна лише під час дощу, коли скло мокре. В суху погоду даний склоочистник був не ефективний, він лише розтирав бруд по склу, і зменшував обзорність водію.

Коли на автомобілях з’явилися криши, то дану систему почали встановлювати зверху. Також з’являється свого роду омивач (це шкіряний мішок, який був наповнений водою), але щоб запустити його в дію треба було прикласти велике зусилля, натиснувши на нього. Дана система склоочистника була дуже громіздкою і тяжкою, тому при аварії вона падала на голови водію і пасажирам, що спричиняла тяжкі травми, а інколи призводила до загибелі. Сучасні системи очистки скла компактні та мають електричний привід. Інтенсивність руху, що збільшується, на автомобільних дорогах робить усе більш складним керування автомобілем, особливо на високих швидкостях. Тому будь-яке полегшення праці водія позитивно позначається на безпеці дорожнього руху.

Серйозною перешкодою роботі водія є забруднення лобового скла, особливо при незначній інтенсивності опадів, коли водію приходиться періодично включати й виключати склоочисник, відволікаючи від керування автомобілем. Існуючі вже досить довгий час електронні пристрої "Пауза", що дозволяють плавно змінювати проміжки часу між спрацьовуваннями склоочисника, розраховані на роботу при слабкому дощі і не включають склоочисник при забрудненні лобового скла дрібними частками брудної води від зустрічних і побіжних автомобілів. При цьому водій включає склоомивач вручну. З метою автоматизації очищення скла в нашій країні і за рубежем розроблені різні автоматичні системи керування склоочисником (АСУ З) і склоомивачами. Функціональна схема вітчизняної системи показана на рис. 1, а оптична схема оптоелектронного датчика на рис. 2. Що використовується для інформування системи про стан лобового скла 2 оптоелектронний датчик складається з напівпровідникових светодіода ИИ і фотодіода ФП, що збирають лінз Л1 і Л2, призм I н 3, світлоповертального покриття 4. Датчик розташовується усередині автомобіля на лобовому склі в районі дзеркала заднього виду. Сигнали від генератора імпульсів ГІ (див. рис. 1) через дільник У і напівпровідниковий светодиод ИИ надходить на контрольоване скло. При влученні на лобове скло часток бруду і води здатність лобового скла, що відбиває, змінюється і фотодіод ФП через фільтр Ф і підсилювач струму В2 подає сигнал на компаратор ДО, що у свою чергу через підсилювач струму УЗ і комутатор ВК забезпечує включення склоочисника ИД. Така система дозволяє очищати тільки зовнішню поверхню скла.

Рисунок 1 – Функціональна схема АСУС, що забезпечує контроль і підтримку чистоти однієї з поверхонь скла: 1 — контрольоване скло; 2 — світловідбивач

Рисунок 2 – Оптична схема оптоелектронного датчика

1— контрольоване скло; 2 — світловідбивач

Рисунок 3 – Функціональна схема АСУС, що забезпечує одночасний контроль у підтримку чистоти зовнішньої й внутрішньої поверхонь скла

Однак внутрішня поверхня скла також піддана забрудненню (наприклад, запотіванню). Система, функціональна схема якої показана на рис. 3, дозволяє контролювати чистоту як зовнішньої, так і внутрішньої поверхонь скла. Оптоэлектронный датчик такої системи містить у собі два фотодіоди ФП1 і ФП2, що керують окремими каналами схеми. Для очищення внутрішньої поверхні скла від запотівання включається керуючий вплив ИД2, що полягає в його обігріві обдуві. Елемент Д на схемі — дільник напруги.

1. ТЕХНІКО – ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ВАЖЛИВОСТІ ТЕМИ

Склоочисник, призначений для механічного очищення лобового скла від атмосферних опадів і бруду. По типі приводу розрізняють вакуумні, пневматичні й електричні склоочисники. Останні одержали найбільше поширення.

1.1 Будова та принцип дії

Електричний склоочисник складається з електродвигуна, черв'ячного редуктора (звичайно, виконаного в одному корпусі з електродвигуном), кривошипного механізму, системи важелів і щіток (рис. 4.). Електродвигун 3 склоочисника через черв'ячний редуктор 4 приводить у обертання кривошип 2, що через систему приводних важелів і тяг повідомляє важелям щіток обертовий рух. Щітки повинні переміщатися по склу плавно, без поштовхів, із визначеним кутом розмаху і зусиллям прилягання до скла. Застосування на сучасних автомобілях гнутих передніх стекол ускладнює роботу склоочисника, тому що стає важко забезпечити щільне прилягання щіток до поверхні скла. Тому щітки склоочисників стають гнучкими і збільшують зусилля пружин, що притискають щітки.

Рисунок 4 – Пристрій склоочисника

Різні кліматичні умови і швидкісні режими руху автомобіля обумовлюють необхідність зміни продуктивності склоочисника. Тому сучасні склоочисники мають дві чи три швидкості.

1 – завзятий гвинт; 2 – підп'ятник; 3 – шестірня редуктора; 4 – панель;5 – термо-биметалевий запобіжник; 6 – кришка; 7 – сухар; 8 – корпус електродвигуна; 9 – якір; 10 – щітко-тримач; 11 – корпус редуктора.

Рисунок 5 – Деталі моторедуктора очисника вітрового скла:

Робота очисника та омивача вітрового скла.

Комплект очисника вітрового скла типу 33.5205 складається з електричного привода, важелів і щіток. Рух щіток — паралельний. Схема включення очисника показана на рис. 6.

Очисник має три режими роботи. 1-й і 2-й режими постійні (але з різними швидкостями руху щіток), а 3-й режим — з преривчастим рухом щіток.

Електродвигун очисника — з порушенням від постійних магнітів, трьохщітковий, із двома швидкостями обертання. 1-а швидкість (мала) забезпечується подачею напруги живлення на щітку а (див. рис. 6.), а 2-а швидкість (велика) — подачею напруги живлення на щітку.

Для захисту електродвигуна від перевантажень при примерзанні щіток до скла при великому опорі їхньому руху в очиснику встановлюється термобіметалевий запобіжник. У моторедукторі виробництва ВНР запобіжник установлений під кришкою редуктора на панелі кінцевого вимикача, а у вітчизняних моторедукторів запобіжник винесений на кронштейн привода очисника.

Преривчастий режим роботи очисника забезпечується електронним реле типу 52.3747, встановленим у монтажному блоці. Це реле також включає моторедуктор очисника (малу швидкість) при включенні омивача вітрового скла.

Насос омивача об'єднаний в один вузол з електродвигуном. Магістраль подачі рідини для омива вітрового скла перекрита електромагнітним клапаном 3 (див. рис. 6.), подача рідини до фар – клапаном 2 (див. рис. 6.), а до заднього скла – клапаном 4. При включенні омива якого – небудь зі стекол подається напруга на відповідний клапан і він відкриває подачу рідини в необхідному напрямку.

1 – електродвигун очисника; 2 – електродвигун омивача; 3 – електромагнітний клапан включення омивача вітрового скла; 4 – монтажний блок; 5 – реле склоочисника; 6 – вимикач запалювання; 7 – реле запалення; 8 – перемикач очисника і омивача скла.

Рисунок 6 – Схема включення очисника і омивача вітрового скла:

Реле очисника вітрового скла.

Схема приєднань виводів реле показана на рис. 6.

Реле очисника РС – 514 призначене для отримання преривчатого режиму роботи склоочисника. Воно встановлене під панелью приладів.

На гетинаксові основі розміщане звичане електромагнітне реле і приривач з обмоткою на біметалеві пластинці. Опір обмотки реле складає 66 Ом, а опір обмотки приривача 23 Ом. До якора реле приклепана токоведуча пластина, замикаюча верхню або нижню пару непорушних контактів. Пружина притискає пластину до верхньої пари контактів. При спрацюванні реле замикається нижня пара контактів. Паралельно обмотці реле підключений резистор для гасіння ЭДС самоіндукції.

Реле повинне забезпечувати включення електродвигуна очисника з частотою 14±4 цикли в хвилину в діапазоні роботи від холостого ходу (навантаження тільки тягами) до навантаження максимальним ефективним моментом 3,92 Н-м (0,4 кгс-м), при частоті обертання вала моторедуктора не менш 20 хв при температурі навколишнього середовища (20±5) °С .

У частини моторедукторів вітчизнянного виробництва можлива зміна частоти обертання вала убік збільшення. Реле повинно забезпечувати перемикання режиму роботи очисника на малу швидкість при включенні омивача вітрового скла (якщо очисник працював на преривчастому режимі був виключений). Після вимикання омивача вітрового скла очисник повинний зробити 2 – 4 повних цикли очищення на малій швидкості при температурі навколишнього середовища (20±5) °С і напрузі живлення (14±0,2) В.