3.2.1. S đ các ph t i công su t đi n trên ô tôơ ồ ụ ả ấ ệ
Ph t i đi n trên ôtô có th chia làm 3 lo i: t i thụ ả ệ ể ạ ả ường tr c là nh ng ph t i liênự ữ ụ ả t c ho t đ ng khi xe đang ch y, t i gián đo n trong th i gian dài và t i gián đo nụ ạ ộ ạ ả ạ ờ ả ạ trong th i gian ng n. Trên (ờ ắ hình 3.1) trình bày s đ ph t i đi n có th g p trênơ ồ ụ ả ệ ể ặ
Hình 3. 1 S đ ph t i đi n trên ôtôơ ồ ụ ả ệ
Đ xác đ nh đúng lo i máy phát c n l p trên ôtô v i đi u ki n đ m b o để ị ạ ầ ắ ớ ề ệ ả ả ủ công su t c p cho các ph t i, ta c n tính toán công su t máy phát theo côngấ ấ ụ ả ầ ấ su t tiêu th c a ph t i bao g m ph t i liên t c và ph t i gián đo n. Theo tàiấ ụ ủ ụ ả ồ ụ ả ụ ụ ả ạ li u [2] công su t t ng đệ ấ ổ ược tính nh sau:ư
P�= P1 + P2. (3.1) Trong đó :
P1: Công su t cung c p cho t i ho t đ ng liên t c.ấ ấ ả ạ ộ ụ P1 = ∑Pi1 (v i i là s ph t i ho t đ ng liên t c).ớ ố ụ ả ạ ộ ụ P2: Công su t cung c p cho t i ho t đ ng gián đo n.ấ ấ ả ạ ộ ạ
P2 = ∑Pi2�λi (3.2)
V i ớ λi: là h s s d ng ph t i th i. Đệ ố ử ụ ụ ả ứ ược xác đ nh theo kinh nghi m, phị ệ ụ thu c vào đi u ki n ho t đ ng và cách s d ng c a tài x .ộ ề ệ ạ ộ ử ụ ủ ế
cho các ph t i ho t đ ng liên t c.ụ ả ạ ộ ụ
Bảng 3. 1 Công su t tiêu th c a ph t i liên t cấ ụ ủ ụ ả ụ
STT Tên ph t iụ ả Công su t th cấ ự H sệ ố s d ngử ụ
Công su tấ tương đương
(W) ( i) (W)
1 H th ng đánh l aệ ố ử 20 1 20
2 B m nhiên li uơ ệ 60 1 60
3 Phun nhiên li uệ 95 1 95
4 ECU 160 1 160
T ng công su tổ ấ 335
Nh v y, t ng công su t c a các ph t i liên t c là Pư ậ ổ ấ ủ ụ ả ụ 1 = 335 [W].
3.2.3. Công su t tiêu th c n thi t cho các ph t i gián đo nấ ụ ầ ế ụ ả ạ
Ph t i gián đo n là ph t i ch ho t đ ng m t kho ng th i gian nào đóụ ả ạ ụ ả ỉ ạ ộ ộ ả ờ trong quá trình v n hành ôtô. Do đó, h s s d ng c a lo i ph t i này là <1 vàậ ệ ố ử ụ ủ ạ ụ ả thay đ i theo t ng kho ng th i gian s d ng c a m i ph t i, và thói quen v nổ ừ ả ờ ử ụ ủ ỗ ụ ả ậ hành ôtô c a m i tài x .ủ ỗ ế
Vi c l a ch n máy phát do đó cũng ph thu c vào lo i xe, đi u ki n làmệ ự ọ ụ ộ ạ ề ệ vi c đ ch n đệ ể ọ ược th i gian s d ng ph t i gián đo n thích h p, đ m b o máyờ ử ụ ụ ả ạ ợ ả ả phát cung c p đ công su t cho t t c các ph t i đi u ki n làm vi c thấ ủ ấ ấ ả ụ ả ở ề ệ ệ ường xuyên, còn các trường h p đ c bi t thì công su t c quy sẽ b xung v i máy phát.ợ ặ ệ ấ ắ ổ ớ H s s d ng ph t i ệ ố ử ụ ụ ả λ c a m i ph t i ph thu c vào th i gian s d ngủ ỗ ụ ả ụ ộ ờ ử ụ ph t i đó. Tùy đi u ki n bên ngoài nh n ng, m a, sụ ả ề ệ ư ắ ư ương mù, hay ngày và đêm mà t n s s d ng m i ph t i là khác nhau. Ví d nh , ban ngày thì sẽ khôngầ ố ử ụ ỗ ụ ả ụ ư dùng đ n đèn pha, c t, nên h s s d ng là 0. Ngế ố ệ ố ử ụ ượ ạc l i ban đêm thì dùng toàn th i gian. Do đó, vi c ch n kho ng th i gian đ tính toán là vô cùng quan tr ng.ờ ệ ọ ả ờ ể ọ Th i gian tính toán có th là tính cho 1 gi làm vi c, 1 ca làm vi c, 12 gi làmờ ể ờ ệ ệ ờ
th i gian s d ng này là khác nhau.ờ ử ụ
Tài x thế ường là 1 người, nên ch đ s d ng ph t i không thay đ i nhi uế ộ ử ụ ụ ả ổ ề theo thói quen. Đ đ m b o công su t máy phát phát ra đ đ ho t đ ng cácể ả ả ấ ủ ể ạ ộ ph t i gián đo n, đ ng th i tránh lãng phí n u ch n công su t quá d th a, v iụ ả ạ ồ ờ ế ọ ấ ư ừ ớ xe thi t k , ta tính toán th i gian s d ng ph t i trong t ng kho ng 12 gi làmế ế ờ ử ụ ụ ả ừ ả ờ vi c (t 12h ÷ 24h). Th i gian còn l i do yêu c u công su t ph t i nh h n máyệ ừ ờ ạ ầ ấ ụ ả ỏ ơ phát sẽ n p đi n cho c quy , nh m h n ch s quá t i c a máy phát cũng nhạ ệ ắ ằ ạ ế ự ả ủ ư s làm vi c thự ệ ường xuyên c a c quy giúp nâng cao tu i th c a h th ng cungủ ắ ổ ọ ủ ệ ố c p.ấ
Ta phân tích h s s d ng ph t i nh sau:ệ ố ử ụ ụ ả ư
- Radio là phương ti n gi i trí trên xe, tùy vào s thích m i ngệ ả ở ỗ ười lái mà t nầ s s d ng này là khác nhau.Ta ch n ố ử ụ ọ λ= 0,5.
- Đèn Taplo, đèn bi n s , đèn kích thể ố ước, đèn c t dùng vào ban đêm, trongố kho ng th i gian ho t đ ng c a xe nên ta ch n ả ờ ạ ộ ủ ọ λ= 0,4.
- Đèn đ xe, đèn lùi, đèn stop, đèn báo rẽ, đèn sổ ương mù ho t đ ng ít h n,ạ ộ ơ s d ng ch trong trử ụ ỉ ường h p c n thi t nh d ng xe, lùi hay rẽ, và cũng ch trongợ ầ ế ư ừ ỉ th i gian ng n nên ờ ắ λ= 0,1.
- Đèn pha là thi t b quan tr ng s d ng thế ị ọ ử ụ ường xuyên và là thi t b dungế ị khá nhi u Vi t Nam nên ề ở ệ λ=0,4.
- Đèn tr n dùng vào ban đêm, tuy nhiên không ph i s d ng thầ ả ử ụ ường xuyên nh đèn Taplo, đèn pha…mà ch dùng khi ngư ỉ ườ ử ụi s d ng th y c n thi t nênấ ầ ế λ=0,2.
- Môt nâng/h kính dùng r t ít nên ch n ơ ạ ấ ọ λ=0,25.
- S y kính, m i thu c s d ng ít nên ấ ồ ố ử ụ λ=0,1.
- Qu t đi u hòa, qu t làm mát đ ng c s d ng khá ít nên ạ ề ạ ộ ơ ử ụ λ= 0,5.
- Môt r a kính và môt g t m a tùy thu c vào đi u ki n môi trơ ử ơ ạ ư ộ ề ệ ường Vi tệ Nam nên λ= 0,3.
- Môt kh i đ ng ch dùng khi kh i đ ng xe t n s s d ng th p, nênơ ở ộ ỉ ở ộ ầ ố ử ụ ấ λ=0,05.
STT Tên ph t iụ ả
Công su tấ th cự
[W]
H s sệ ố ử d ngụ
λ
Công su tấ tương đương
[W]
1 Radio 30 0,5 15
2 Đèn Taplô 55 0,4 22
3 Đèn kích thước xe 4x10 0,4 16
4 Đèn đ xeỗ 4x5 0,1 2
5 Đèn bi n sể ố 2x3 0,4 2,4
6 Đèn c tố 2x55 0,4 44
7 Đèn pha 2x55 0,4 44
8 Đèn báo rẽ 2x21 0,1 4,2
9 Đèn Stop 2x22 0,1 4,4
10 Đèn tr nầ 5 0,2 1
11 Môt nâng/h kínhơ ạ 4x30 0,25 30
12 Qu t đ.hòaạ 2x80 0,5 80
13 S y kínhấ 120 0,1 12
14 Môt r a kínhơ ử 45 0,3 13,5
15 Còi 30 0,1 3
16 Đèn sương mù 2x35 0,1 7
17 Đèn lùi 2x23 0,1 4,6
18 Môt g t m aơ ạ ư 75 0,3 22,5
STT Tên ph t iụ ả th cự [W]
d ngụ λ
tương đương [W]
19 Môt kh i đ ngơ ở ộ 1000 0,05 50
20 Qu t L.mát ĐCạ 2x110 0,5 100
21 M i thu cồ ố 85 0,1 8,5
22 Môt b m ABSơ ơ 100 0,35 35
Công su t t ng c ng Pấ ổ ộ 2 531,1
V y t ng công su t c a ph t i gián đo n là Pậ ổ ấ ủ ụ ả ạ 2=531,1 [W].
3.2.4. Công su t máy phát yêu c u và ch n máy phátấ ầ ọ
D a vào b ng 3.1 và b ng 3.2, ta có th d dàng tính đự ả ả ể ễ ược công su t c aấ ủ ph t i yêu c u trong th i gian tính toán là 12 gi làm vi c nh sau:ụ ả ầ ờ ờ ệ ư
P = P1 + P2 = 335 + 531,1= 866,1 [W]
Ch n đi n áp đ nh m c cho máy phát là Uọ ệ ị ứ dm=14 (V).
Cường đ dòng đi n yêu c u c a máy phát là:ộ ệ ầ ủ
Cường đ dòng đi n đ nh m c c a máy phát, v i hi u su t là =0,9 là:ộ ệ ị ứ ủ ớ ệ ấ η
V y nên ta c n ch n máy phát có Uậ ầ ọ dm=14 [V] và Idm > 68,738 [A]. Tìm ki mế các máy phát c a đ ng c hi n có [3], ta tìm đủ ộ ơ ệ ược máy phát đượ ắc l p trên các xe iskra lo i AAK COMPACK có thông s nh sau:ạ ố ư
3 Đường kính stator 125 [mm]
4 Crân n ngặ 5,3 [kg]
5 T c đ l n nh t c a rotorố ộ ớ ấ ủ 20000 rpm
Hình 3. 2 Catalogue máy phát AAK compact
Hình 3. 3 Hình nh th c t c a máy phát đi n lo i AAK compactả ự ế ủ ệ ạ
Hình 3. 4 K t c u máy phát đi nế ấ ệ
1- Puly d n đ ng; 2- bi trẫ ộ Ổ ước; 3- V phía trỏ ước; 4- Stato; 5- Roto; 6- V phíaỏ sau; 7- Vòng lò xo; 8- B ch nh l u; 9- N p b o v ; 10-C c B+, D+ c a máy phát;ộ ỉ ư ắ ả ệ ọ ủ 11- bi sau; 12-Vòng d n đi n; 13- Ch i than; 14- B đi u ch nh đi n; 15- Lò xo;Ổ ẫ ệ ổ ộ ề ỉ ệ
16- Đ m cao su; 17- Vòng ch n; 18- Cánh qu t; 19- N p ch n biệ ặ ạ ắ ặ ổ
đ ng, dòng đi n ch y qua sẽ làm cho dây d n nóng lên quá m c, gây hi n tộ ệ ạ ẫ ứ ệ ượng ng n m ch do dây d n nóng ch y ho c cháy n đ i v i h th ng đi n.ắ ạ ẫ ả ặ ổ ố ớ ệ ố ệ
M t khác trong h th ng, đi n năng truy n t i t ngu n đi n ( c quy ho cặ ệ ố ệ ề ả ừ ồ ệ Ắ ặ máy phát) đ n ph t i luôn t n t i t n th t, t n th t này ph thu c vào ti tế ụ ả ồ ạ ổ ấ ổ ấ ụ ộ ế di n c a dây d n. Nh v y, ti t đi n c a dây d n ph i đ m b o đ l n, đ t nệ ủ ẫ ư ậ ế ệ ủ ẫ ả ả ả ủ ớ ể ổ th t đi n áp trên h th ng nh h n t n th t đi n áp cho phép ∆U, đ các ph t iấ ệ ệ ố ỏ ơ ổ ấ ệ ể ụ ả làm vi c bình thệ ường.
Chính vì v y, vi c tính toán ki m nghi m dây d n nh m m c đích đánh giáậ ệ ể ệ ẫ ằ ụ kh năng làm vi c c a dây d n s d ng có đ m b o cho h th ng ho t đ ngả ệ ủ ẫ ử ụ ả ả ệ ố ạ ộ bình thường hay không, tránh nh ng s c đi n đáng ti c x y ra trong h th ng.ữ ự ố ệ ế ả ệ ố
Khi tính toán ki m nghi m dây d n, ta c n xác đ nh nhu c u t i th c t l nể ệ ẫ ầ ị ầ ả ự ế ớ nh t. T đó, sẽ tính đấ ừ ược ti p di n dây d n trong m ch, so sánh v i ti t di nế ệ ẫ ạ ớ ế ệ c a nhà s n xu t đ a ra và k t lu n.ủ ả ấ ư ế ậ
* Xác đ nh đi n áp tính toánị ệ
Đ i v i xe du l ch thì h th ng đi n s d ng đi n th 14 [V], và các ph t iố ớ ị ệ ố ệ ử ụ ệ ế ụ ả được m c n i song song v i nhau. Do v y, đi n th t i các đ u vào c a t ngắ ố ớ ậ ệ ế ạ ầ ủ ừ m ch đ u có đi n th b ng nhau, b ng đi n th ngu n và b ng 14 [V].ạ ề ệ ế ằ ằ ệ ế ồ ằ
Trong h th ng đi n c a xe s d ng dòng đi n m t chi u, do v y đi n thệ ố ệ ủ ử ụ ệ ộ ề ậ ệ ế tính toán c a m ch là:ủ ạ U = I*R (V) (3.3)
Ho c :ặ
U P
I
(V) (3.4)
Trong th c t thì trên m ch đi n luôn có s t n th t, nên trong b t kỳự ế ạ ệ ự ổ ấ ấ m ch đi n luôn có s s t áp ∆U nh t đ nh t i đi m đ u so v i đi m cu i c aạ ệ ự ụ ấ ị ạ ể ầ ớ ể ố ủ quá trình truy n t i đi n. Nhìn chung đ s t áp ∆U cho phép trên dây thề ả ệ ộ ụ ường nh h n 10% đi n áp đ nh m c. Đ i v i h th ng s d ng ngu n 14V thì đ s tỏ ơ ệ ị ứ ố ớ ệ ố ử ụ ồ ộ ụ
(3.3) theo [2].
M t khác theo [2] ta có: ặ
. . U I L
S
(3.5)
Trong đó: ∆U - là đ s t áp cho phép c a dây d n trong h th ng.ộ ụ ủ ẫ ệ ố
I - là cường đ dòng đi n ch y trong dây d n tính theo Ampe.ộ ệ ạ ẫ L - là chi u dài dây d n trong h th ng.ề ẫ ệ ố
- là đi n tr su t c a v t li u làm dây d n.
ρ ệ ở ấ ủ ậ ệ ẫ
T (3.5) ta th y, trong h th ng đi n v i các đi u ki n I, L và nh nhauừ ấ ệ ố ệ ớ ề ệ ρ ư thì đ s t áp ∆U t l ngh ch v i ti t di n S c a dây d n. Nh v y, đ h th ngộ ụ ỷ ệ ị ớ ế ệ ủ ẫ ư ậ ể ệ ố làm vi c bình thệ ường thì ti t di n dây d n (S) tính theo đ s t áp cho phép ph iế ệ ẫ ộ ụ ả nh h n ho c b ng ti t di n dây d n th c t (Stt) s d ng c a h th ng trên xe.ỏ ơ ặ ằ ế ệ ẫ ự ế ử ụ ủ ệ ố
Bảng 3. 4 Đ s t áp t i đa trên dây d n k c m i n iộ ụ ố ẫ ể ả ố ố
H th ng 12Vệ ố Đ s t áp (V)ộ ụ Đ s t áp t i đa (V)ộ ụ ố
H th ng chi u sángệ ố ế 0,1 0,6
H th ng cung c p đi nệ ố ấ ệ 0,3 0,5
H th ng kh i đ ngệ ố ở ộ 1,5 1,9
H th ng đánh l aệ ố ử 0,4 0,7
Các h th ng khácệ ố 0,5 1,5
* Công su t đ t Pấ ặ đ (KW)
Công su t đ t trong m ch là t ng c a các công su t đ nh m c c a t t c cácấ ặ ạ ổ ủ ấ ị ứ ủ ấ ả thi t b tiêu th đi n trong t ng m ch đi n.ế ị ụ ệ ừ ạ ệ
* Cường đ dòng đi n trong m chộ ệ ạ
Theo đ nh lu t Ôm ta có:ị ậ I U
R
(A) (3.6) Ho cặ (3.7)
Đ h th ng ho t đ ng an toàn thì dòng đi n qua cu n dây ph i nh h nể ệ ố ạ ộ ệ ộ ả ỏ ơ dòng đi n c a c u chì b o v cho m ch đi n.ệ ủ ầ ả ệ ạ ệ
* Xác đ nh ti t di n c a dây d nị ế ệ ủ ẫ
(3.9)
Từ (3.7), (3.8) và (3.9) ta thấy r ng:ằ hoàn toàn có thể tính được ti tế di nệ dây dẫn n uế bi t ế được công su t cấ ủa ph t i, chi u dài và ụ ả ề đ ộsụt áp trên dây dẫn.
Tên ph t iụ ả Công su t th cấ ự Chi u dài dâyề d nẫ
[W] [m]
Đèn pha 2x55 1,3
Đèn c tố 2x55 1,3
Còi 30 1,3
Môt g t m aơ ạ ư 75 1,1
S y kính phía sauấ 120 4,2
Bảng 3. 6 Ti t di n dây d n c a các ph t iế ệ ẫ ủ ụ ả
Tên phụ t iả
Độ s tụ áp
Dòng đi nệ qua dây
d nẫ
Ti tế di nệ dây d nẫ
Đường kính dây
d nẫ
Đường kính dây d n ch nẫ ọ
[V] [A] [mm2] [mm] [mm]
Đèn pha 0,5 7,85 0,36 0,68 0,7
Đèn c tố 0,5 7,85 0,36 0,68 0,7
Còi 0,5 2,14 0,06 0,28 0,3
Môt g t ơ ạ
m aư 1 5,35 0,1 0,36 0,4
S y kính ấ
phía sau 1,3 8,57 0,14 0,42 0,5
Dây đi nệ trong xe được g pộ lại thành bó dây. Các bó dây được qu nấ nhi uề l p b oớ ả v ,ệ cu iố cùng là l p băngớ keo. Trên nhi u lề o iạ xe, bó dây có thể được đ tặ trong ống nh aự PVC. Ở nh ngữ xe đ iờ cũ bó dây đi nệ trong xe chỉ g m vàiồ ch cụ sợi. Ngày nay, do sự phát triển nhanh của hệ th ngố đi nệ và
- Dây vùng đ ng c ở ộ ơph i đả ược cách nhi t.ệ
- B o v b ng cao su nh ng ch băng qua khung xe.ả ệ ằ ữ ỗ