Система впорскування автомобіля Toyota Camry

      - потужність одного і-го споживача, Вт.

Еквівалентний   опір   навантаження   визначається   через   загальну потужність споживачів та номінальну напругу комплекту АКБ (Uк.)    Р = 215 Вт

 

R_е =   U²_к /Р = 144/215 = 0,67Ом  (16)

Визначаємо приблизний струм комплекту АКБ за умови, що напруга : комплекту АКБ під  час всього розряджання залишається  постійною та рівною номінальному значенню 

І = U_к : R_Е  = 12/0,67 = 17,90А  (17)

Приблизний час розрядження  комплекту АКБ визначається через  струм : розряджання у першому приближенні

     t_р = C_к : I = 100/17,90 = 5, 59 год  (18)

 Якщо Ір < 4 годин, треба довільно  зменшити кількість споживачів (потужність) та зазначити, які саме. Результати, перерахунку в цьому разі навести поруч з результатами попереднього розрахунку в дужках.

 

Рисунок 11 Розрядні характеристики акумулятора для трьох фіксованих режимів розряджання.

 

 

Для визначення дійсної  розрядної ємності комплекту АКБ треба скористуватися графоаналітичним методом уточнення розрядного струму Ір.

На рис.1 наведено розрядні характеристики акумулятора для  трьох фіксованих режимів розряджання. Миттєве зменшення напруги на акумуляторі відносно початкового значення (U = 2,2В) відбувається за рахунок падіння напруги на внутрішньому опорі акумулятора під час під'єднання навантаження. Далі йде поступове зменшення напруги до критичного значення Uкр. Щоб урахувати зниження напруги АКБ під час розрядження, визначаємо її середнє значення за період розряду Uср уточнюємо струм розряду Ір та знаходимо дійсну розрядну ємність комплекту Ср для визначеного режиму

 

3. 2.9 Визначаємо середнє  значення напруги  за період розряду

,

3

де  - кількість акумуляторів у батареї;

  - кількість АКБ у комплекті (тільки для послідовного з'єднання).

4. 2.10 Уточнюємо струм розряду

    ,

 

3. 2.11 Знаходимо дійсну  розрядну ємність комплекту _{, А∙год}

 

А∙год 
Висновок:

За результатами розрахунку

  

так як умови виконуються, то при заданому навантаженні комплект батарей буде розряджатись 5,59 годин розрядним струмом 17,90А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 3.2

Розрахувати безконтактний  регулятор напруги (РН), схема якого  наведена на рис. 2. Згідно із завданням  треба визначити параметри (опір) пасивних елементів схеми (резисторів R1...R4) та режими кіл регулятора напруги (струми в колах схеми у стані спрацьовування та повернення ). За результатами розрахунку схеми РН необхідно визначити придатність обраного стабілітрона та транзисторів VT і VD для робота схеми.

За вихідні дані визначено: напруга спрацьовування ; опір обмотки збудження генератора; тип стабілітрона, що використовується для синтезу схеми. Значення вихідних даних згідно з варіантами завдання наведено в табл.2. У табл. 3 наведено параметри стабілітронів: напруга стабілізації ; мінімальний струм стабілізації ; максимально допустимий струм стабілізації .

В активних елементах  схеми обрано кремнієві транзистори n-p-n типу VT1 (КТ315), VT2 (КТ805) для всіх варіантів завдання. Транзистори характеризуються наступними параметрами VT1(VT2): потенціальні бар'єри емітерних переходів ; опір області емітера першого транзистора Ом; вхідні опори у стані насичення Ом (2,6 Ом); вихідні опори у стані насичення Ом (0,5 Ом); статичні коефіцієнти підсилення струму . Струм подільника напруги (R1, R2) прийняти рівним мінімальному струму стабілізації

 

Таблиця 3.2Вихідні дані для розрахунку регулятора напруги

№ варіанта	Напруга , В	Опір  , Ом	Тип стабілітрона
32	27,4	16,2	Д818Г

 

Рисунок 3.2 - Схема електрична принципова регулятора напруги

Таблиця 3.3 - Параметри  стабілітронів

Тип стабілітрона	Значення параметрів
	, В	, мА	, мА
Д818Г	9,0	3,0	33,0

 

Розв’язання

3. 3.1 Визначаємо рівень  напруги у режимі повернення  , виходячи з умови задовільної якості регулювання (рівень пульсації напруги )

 

3. 3.2 На підставі першого  закону Кірхгофа визначаємо струм  через резистор R1 на порозі спрацьовування стабілітрона, коли транзистор VT1 ще зачинено,

 мА

3. 3.3 Опір резистора  R3 для цього стану визначаємо  на підставі закону Ома

 Ом

3. 3.4 Для вимірювальної  частини РН у стані спрацьовування  можна скласти рівняння на підставі другого закону Кірхгофа (без урахування впливу динамічного опору стабілітрона)

Розв'язуючи ці рівняння відносно , знаходимо опори цих резисторів.

 

 

3. 3.5 Розраховуємо вихідний  каскад РН у стані спрацьовування. Для цього визначаємо режими  транзистора VT2 у відчиненому  стані (струм колектора  , струм бази , напругу на вході транзистора )

3. 3.6 Визначаємо опір обмежуючого  резистора  для забезпечення необхідного струму бази VT2

3. 3.7 Розраховуємо режими  транзистора  VT1 у відчиненому  стані (стан повернення)

 

 

3. 3.8 Визначаємо максимальний  струм через резистор  , коли транзистор VT1 перебуває у відчиненому стані

3. 3.9 Струм стабілітрона  в такому разі має максимальне  значення та визначається на  підставі першого закону Кірхгофа

3. 3.10 Для стану повернення, коли транзистор VT1 перебуває на  порозі зачинення, можна записати співвідношення для умови зачинення та подільника напруги

Розв'язуючи ці рівняння, визначаємо струми , , для стану повернення.

3. 3.11. Придатність стабілітрона  для роботи в схемі з обраними  елементами визначається з умови неперебільшення допустимого струму стабілізації

3. 3.12. Придатність транзисторів  визначається з умови їх переключення  у протифазному режимі

 

Якщо ці умови задовольняються, синтезована схема регулятора напруги є працездатною.

Висновок:

Результати розрахунку показали, що умови використання для  стабілітрона не задовольняються, та для  транзисторів – задовольняються, та в цілому схема непрацездатна.

 

 

Задача 3.3

Розрахувати електричні параметри контактної системи запалювання у швидкісному діапазоні обертання колінчатого вала двигуна внутрішнього згоряння . За результатами розрахунку побудувати робочі характеристики системи запалювання за рівнем вторинної напруги та енергією індуктивної фази іскрового розряду . На підставі побудованих робочих характеристик визначити максимальні оберти двигуна, на яких система запалювання ще є працездатною за умовами з напруги та енергії мДж. Зробити висновки про працездатність системи у робочому діапазоні обертання двигуна.

За вихідні дані для  розрахунку визначені наступні електричні та конструктивні параметри системи:

- напруга живлення системи від АКБ автомобіля (для всіх варіантів завдання);

- кількість циліндрів  двигуна  ;

- коефіцієнт профілю  кулочка переривача  (для ), (для );

- опір первинного кола  системи запалювання  ;

- індуктивність первинної  обмотки котушки запалювання  ;

- ємність конденсатора  первинного кола системи ;

- розподілена ємність  вторинного кола системи  ;

- кількість витків  первинної обмотки котушки запалювання  ;

- кількість витків  вторинної обмотки котушки запалювання  ;

- напруга пробою на  іскровому проміжку свічки запалювання  у робочих умовах  .

Вихідні дані для розрахунку параметрів згідно з варіантами завдання наведено в табл. 3.4.

 

Таблиця 3.4 Таблиця вихідних даних

№ варіанта		,Ом	,Ом	,мкФ	,мкФ			,кВ
1	2	3	4	5	6	7	8	9
032	4	6,5	0,10	0,20	0,08	250	20	10

До режимних параметрів системи (які залежать від швидкісного  режиму двигуна) відносять: час замкненого стану контактів переривача ; рівень струму розриву первинного кола ; вторинну напругу, що розвиває система ; електрорухому силу (ЕРС) самоіндукції, яка індукується в первинній обмотці котуш ки запалювання ; енергію іскрового розряду, яка дорівнює електромагнітній енергії, що накопичується в полі котушки запалювання на час розриву первинного кола .

Розв'язання

Розрахунок робочих  характеристик системи запалювання  виконуємо в наступній послідовності.

3. 3.1. Час замкненого  стану контактів переривача для  обраного режиму визначається  з урахуванням коефіцієнта профілю  кулочка

3. 3.2. Рівень струму  розриву первинного кола визначається  з формули

 

3. 3.3 Вторинна напруга,  що розвивається системою без  урахування витрат на дугу, яка утворюється між контактами переривача під час їх розмикання та витрат у сталі і міді, визначається на підставі балансу енергії в обох колах системи