JU I SREDNJA ŠKOLA"Dr. Husein Džanić"VELIKA KLADUŠA

M A T U R S K I R A DTema: Izvori električne struje

Mentor: Kandidat:Alijagić Emir dipl.ing.maš Jašić Adis IIIA

1

1. UVOD

Za normalan rad motora, a samim tim i sjelokupnog motornog vozila mora postojati izvor električne struje.

Da bih motor mogao da izvrši pogon mora postojati neki izvor električne struje, koji pokreće alternato, odnosno preko klinastog remena i sam motor.

Međutim, električna struja se vremenom troši na mnogobrojne potrošače kod motornog vozila i da nepostoji dinama koja će pri radu motornog vozila proizvoditi struju, električna struja u akumulatorima bi se brzo potrošila i nebi mogli pokrenuti vozilo. Dakle dinama koristi da bi konstantno proizvodila električnu struju pri radu vozila i time puni akumulator, gdje također zadovoljava potrebe ostalih potrošača.

2

2. BATERISKO PALJENJE

Ovo paljenje je na automobilima u mnogo većoj upotrebi nego magnetsko paljenje. Baterisko (akumulatorsko) paljenje obuhvata sljedeće elemente:

- generator koji proizvodi struju, napaja razne aparate i «slaže struju» u akumulator (bateriju);

- akumulator koji prihvata struju da je razašilje kada, gdje i koliko treba;

- indukcioni kalem koji struju niskog napona iz akomulatora pretvara u struju visokog napona;

- prekidač koji u pogodnom momentu prekida kolo struje niskog napona;

- razvodnik paljenja koji razvodi struju visokog napona;- svjećice na čijim se principima u cilindrima motora pojavljuje

varnica;- sprovodnici koji vezuju međusobno pojedine elemente.

Slika 1. Šema bateriskog paljenja

2.1. Indukcioni kalem

Indukcioni kalem se sastoji iz jednog jezgra (meko gvožđe) oko koga je namotana izolovana deblja žica. Krajevi žice su vezani za priključke na akomulatoru. Postavljeno je i kolo struje i jedan prekidač koji može kolo da prekine. Ovaj namotaj zove se primarni namotaj.

3

Preko primarnog namotaja je namotana tanja izolovana žica, koja nema nikakve veze sa primarnim namotajem, i naziva se sekundarni namotaj. Ovaj namotaj ima mnogo veći broj navoja. Na jednom mjestu je prekinut i krajevi su mu približeni ali se ne dodiruju.

Kad se pusti struja iz akumulatora ona prođe kroz primarni namotaj i proizvede u jezgru indukcionog kalema magnetsko polje. Napon ove struje je obično 6 volti. Ako se kolo primarne struje naglo prekine (prekidač= onda se i magnetsko polje naglo izgubi. Ali usljed toga se u sekundarnom kolu (namotaju) pojavi nova indukovana struja (sekundarna struja) vrlo visokog napona, 10.000 volti i više. Ta sekundarna struja jurne kroz sekundarno kolo i kad naiđe na prekinuto mjesto ona prosto preskoči i ode dalje. Tu gdje je struja preskočila pojavila se varnica. Na automobilskom motoru je udešeno da ovo preskakanje varnice bude baš na pipcima svijećice.

Kad je kolo primarne struje prekinuto, struja koja je kroz ovo kolo tekla, ima težnju da »produži da teče« i da preskoči s jednog vrška prekidača na drugi. Zato je tu kondenzator koji je tako postavljen (vezan paralelno za oba pipka) da se ta struja sjuri u kondenzator, koji posluži kao rezervoar da tu struju primi. Kad se kontakti prekidača opet spoje ta struja se vrati u kolo.

2.2. Prekidač

U primarno kolo struje uključen je prekidač. Prekidač se sastoji iz jednog čekića i nakovnja, na kojima su kontakti. Jedan kraj primarnog kola vezan je za čekić, a drugi za nakovanj. Kad su njihova dugmad jedno na drugome kolo je zatvoreno. Kad se oni razmaknu, kolo je otvoreno (prekinuto). Da bi se ovo prekidanje izvršilo kad treba postoji jedan brijeg koji je na jednoj osovini, u vezi sa motorom, i kad se isti obrće, udara po jednom noktu na čekičiću, podiže ga i tako razmiče kontakte. Struja je tada prekinuta.

Oblik brijega zavisi od broja cilindara. Ako je za 4 cilindra onda je četverougaon. Ako je za 6 onda je šestougaon. Ako ima više od 8 cilindara onda se obično prave dva kontakta sa jednim brijegom koji ima upola manje uglova. Okretanje osovine na kojoj je brijeg, u vezi je sa radom motora i regulisan je tako da se prekidanje vrši u momentu kad varnica na svijećici treba da se pojavi, a to je pred sam kraj hoda sabijanja. Jedna mala opruga vraća čekičić na svoje mjesto poslije svakog prekidanja.

4

3. AKUMULATOR (BATERIJA)

Akumulator je uređaj u kome se sakuplja elekrična struja da bi se uvijek imala na raspolaganju. Ako struju mnogo i često trošimo akumulator će se brzo isprazniti i treba ga puniti.

Na automobilu akumulator se puni strujom koju proizvodi generator. Akumulator daje struju za mnoge svrhe na automobilu: za paljenje motora, za opaljivanje, za osvjetljenje, za zvučni uređaj itd. Predviđeno je tako da, čim se malo isprazni, generator ga »dopunjava strujom«, a čim se napuni, generator prestaje da mu daje struju.

Princip akumulatora leži u jednoj elektrohemiskoj radnji koja se u njemu zbiva. Kad se akumulator puni tj. struja spolja dolazi u njega, onda se vrši jedna elektrohemiska radnja. Kad se prazni tj. šalje struju u koji od pomenutih organa onda se u njemu opet vrši jeda elektrohemiska radnja obrnuta od prve, i to tako stalno.

Svako punjenje »troši« po malo akumulator, čemu dosta doprinose vibracije u vozilu. Najviše struje troši opaljač (starter) te zato ga ne treba suviše često i na duže vrijemena upotrebljavati.

3.1. Sastavni dijelovi akumulatora

Na automobilima se upotrebljavaju gotovo isključivo olovni akumulatori od 6 volti tj. sastavljeni iz 3 ćelije od kojih svaka daje oko 2 volta. Djelovi akumulatora su sljedeći:

Sud od ebonita (tvrde gume) podjeljen na tri nezavisne pregrade, u svakoj je po jedna ćelija.

Ploče Su ustvari olovni okviri u koje je nabijena aktivna materija. Aktivna materija kod pozitivnih ploča je od olovnog superoksida i mrke su boje (boje čokolade). Akivna materija negativnih ploča je suho sunđerasto olovo i one su svijetlo sive boje.

Više pozitivnih i negativnih ploča čine jednu ćeliju ili elemenat. Ploče sumeđusobno rastavljene separatorima tj. pregradama od specijalno prerađenog drveta ili od tvrde gume. Separatori moraju biti izolatori ali prozirni ili izbušeni da omogućavaju prolaz tečnosti. Sve pozitivne ploče jedne ćelije vezane su jednim olovnim mostom, koji nosi na sebi olovni stubić (pozitivni pol). Isto tako i negativne ploče imaju svoj negativni pol.

5

Ovi polovi štrče iz suda kroz poklopac i za njih se vezuju priključci za odvod struje. Na dnu suda su rebra na koja se ćelije oslanjaju a između kojih se skuplja talog.

Slika 2. Dijelovi akumulatora

A – pozitivna ploča C – element (ćelija)B – negativna ploča D – polovi ćelije

Pokopac je od ebonita. Ima dvije rupe za polove. Na njemu takođe postoje rupice koje služe za nadopunjavanje tečnosti.

Spojne šipke. Tri ćelije su vezane u seriju tj. pozitivni pol jedne vezan je sa negativnim polom susjedne, pomoću olovnih spojnih šipki, koje se natiču na polove i zaliju olovom. Jedan pol prve i drugi pol posljednje ćelije ostali su slobodni i oni služe kao pozitivan i negativan pol cijelog akumulatora.

Slika 3. Akumulator u presjeku

1. Sud akumulatora 7. Krajnji pol2. Pregradni zid ćelija 8. Nivo tečnosti3. Poklopac ćelije 9. Gornja ivica ploča4. Masa kojom se zalijevaju poklopci 10.Rebra na dnu ćelija5. Mostić sa polom 11. Prostor za skupljanje blata6. Spojna poluga polova dvije ćelije

6

Tečnost (elektrolit) se sastoji od razblažene sumporne kiseline određene jačine. Pošto sumporna kiselina rastvara metale to se rastvor kiseline pravi samo u destilisanoj vodi a nikako u običnoj vodi, niti kišnici. Isto tako smije se u akumulator dolijevati samo destilovana voda.

Priključci na polove za odvod struje iz akumulatora mogu biti različitog oblika. Pozitivni pol označen je sa (+) a negativni sa (-).

Slika 4. Priključci sprovodnika na polove akumulatora

3.2. Rad akumulatora

Kad se npr. upali osvjetljenje na automobilu električna struja polazi sa pozitivnog pola akumulatora, prolazi kroz lampe i vraća se natrag na negativni pol. Tako je zatvorila svoje kolo struja. Za to vrijeme se u samom akumulatoru razvija jedna hemijska radnja: elektrolit djeluje na aktivnu materiju ploča i mjenja im sastav, a i sam elektrolit se mijenja. To se produžava sve dok sva aktivna materija ploča nije promjenjena. Akumulator se ispraznio.

Punjenje akumulatora vrši se istim putem. Pozitivni pol generatora vezuje se za pozitivni pol akumulatora, a negativni opet za negativni. Struja prolazi i sad povraća aktivnu materiju u svoje prvobitno stanje.

3.3. Održavanje akumulatora

Najvažnija stvar kod održavanja akumulatora za šofera-mehaničara je da nivo elektrolita (tečnosti) ne spadne. Znači dolijevati s vremena na vrijeme po malo destilisane vode u svaku ćeliju. Za običnu vožnju po gradu dovoljno je ovo činiti jedan put mjesečno. Treba imati na umu da se sumporna kiselina ne isparava te nju ne treba dolijevati.

Normalno akumulator se puni generatorom na samom vozilu. Ako se (npr. zimi) suviše mnogo struje troši na starter i na svijetla, a uz to vozilo

7

ne vozi dovoljno, može akumulator djelimično da se isprazni. Moguće je tada regulisati generator da više puni.

Dobro je prije dodavanja destilisane vode izmjeriti areometrom gustinu tečnosti. Ako je akumulator pun na areometru treba da bude oko 1300 (znači da je voda 1,3 puta teža od od vode). Ako je ispod 1250 akumulator je djelomično ispražnjen te ga treba pniti ili je u rđavom stanju. Ako je 1000 znači da se sva kiselina pretvorila u vodu.

Ako akumulator mora da stoji van upotrebe treba ga ostaviti napunjenog. Ako stoji više od mjesec dana opet ga dopuniti.

Kiselina nagriza kožu, odjelo i obuću. Čuvati se. Za slučaj da kane ili se raspe odmah mjesto oprati vodom, zatim jakim rastvorom sode bikarbone i vode i opet vodom.

3.4. Namještanje akumulatora na vozilo

Ako je akumulator bio skinut pa se ponovo namješta na svoje mjesto na vozilu treba strogo voditi računa da bude pravilno vezan a to znači da polovi budu vezani za odgovarajuće kablove. Jedan pol je vezan za sprovodnik koji dolazi iz generatora a drugi je vezan za masu. Kod evropskih vozila je obično pozitivan pol akumulatora vezan za generator a negativni za masu. Kod američkih vozila je obrnuto.

8

4. OPALJAČ (STARTER)

Za startanje (stavljanje u pogon) automobilskog motora na svim automobilima postoji odgovarajući električni uređaj starter. To je ustvari jedan elektromotor koji se napaja strujom iz akumulatora. Da bi pokrenuo motor i dao mu izvjesnu turažu da prihvati i dalje sam krene potrebna je prilična snaga. Starter izvuče iz akumulatora za svako startanje prosječno između 150 i 300 ampera. Iz toga vidim kako akumulator može lahko da crkne, ako se vrši suviše često startanje.

Slika 5. Opaljač – starter u presjeku

Uređaj za startanje se sastoji iz: akumulatora koji daje struju, dugmeta za kontakt i samog startera tj. električnog motora. Motor obuhvata magnete, kotvu sa navojima i četkice.

Slika 6. Starter sa kvačilom

9

Kad se pritisne pedala za startanje zatvori se veza između akumulatora i startera i struja pojuri u starter. Najprije dođe u navoje oko magneta. Ovi se odmah namagnetišu. Iz ovih navoja pređe struja preko pozitivne četkice dođe u navoje kotve i namagnetiše jezgro kotve. Poznato je iz magnetizma da se raznorodni magnetski polovi privlače a istorodni odbijaju. Ovo važi i za elektro-motor i to privlačenje i odbijanje čini da se kotva okreće, a sa njom i pogonski zubčanik.

Način na koji se pogonski zupčanik startera uključuje i isključuje od zamajca ima više a najpoznatiji su tzv. bendix način i starter sa kvačilom. Bendix način prikazan je na slici 6.

10

5. GENERATOR (DINAMA)

Generator ili dinama je mašina koja pretvara mehaničku snagu u električnu. Generator, dakle, ne može uopšte proizvoditi električnu struju ako se ne pokreće nekom vrstom mehaničke snage. U slučaju automobila ovu snagu daje sam automobilski motor. Proizvedena struja je jednosmjerna.

Slika 7. Generator (dinama) u presjeku

Rad generatora može se ukratko opistai na sljedeći način. Električna struja iz izvora pusti se da prođe kroz namotaje magnetskih polova. Magnetski polovi se magnetiziraju i dobiju time izvjesnu magnetsku silu. Magnetske silnice prelaze s jednog pola na drugi. Između polova se okreće kotva sa svojim namotajem. Kotvu okreće motor preko osovine generatora.

Rekli smo već da se namotaji okreću u magnetskom polju i sjeku magnetske silnice i u namotajima će se javiti indukovana struja. Ova struja iz namotaja kotve prelazi u šipke kolektora odnosno sabirača struje. Jedan dio ove indukovane struje ide preko tzv. treće četkice u namotaje magnetskih polova, pojačava količinu struje u njima, dakle pojačava magnetizam u polovima.

Drugi dio ove struje , dakle sav ostatak, skuplja pozitivna četkica sa kolektora i preko svog nosača i sprovodnika sprovede je na pozitivni priključak generatora. Odatle kroz sprovodnike ide struja da opsluži: osvjetljenje, sirenu, paljenje a ono što pretekne ide kroz pozitivni priključak akumulatora u sam akumulator.

11

5.1. Regulisanje rada generatora

Pri hladnom vremenu startanje motora je teže i često ga treba ponoviti više puta. Iz akumulatora se troši više struje. Kad je hladno onda je i dan kraći te se i za osvjetljenje više upotrebljava. Da bi se akumulatoru pošto je motor upaljen i počeo da radi, vratila što prije utrošena struja predviđen je u kolu namotaja magnetskih polova generatora jedan termostat. Njegov rad je u sljedećem: kad je generator hladan termička pločica se oslanja na kontakt i kroz namotaj magnetskih polova prolazi jaka struja koja proizvodi jak magnetizam, dakle i jaku indukovanu struju koja brzo puni akumulator. Ali čim se generator zagrije termička pločica se ispravi i odmakne sa kontakta. Struja tada mora da prolazi, ne direktno preko pločica i kontakta već kroz jedan otpornik. Time se količina struje, koja prolazi kroz namotaj magnetskih polova smanjuje, ovo smanjuje njihov magnetizam što znači smanjuje količinu struje kojau daje generator a to se i željelo postići.

12

6. ZAKLJUČAK

Akumulator je uređaj u kome se sakuplja elekrična struja da bi se uvijek imala na raspolaganju. Ako struju mnogo i često trošimo akumulator će se brzo isprazniti i treba ga puniti.

Na automobilu akumulator se puni strujom koju proizvodi generator. Akumulator daje struju za mnoge svrhe na automobilu: za paljenje motora, za opaljivanje, za osvjetljenje, za zvučni uređaj itd. Predviđeno je tako da, čim se malo isprazni, generator ga »dopunjava strujom«, a čim se napuni, generator prestaje da mu daje struju.

Za startanje (stavljanje u pogon) automobilskog motora na svim automobilima postoji odgovarajući električni uređaj starter. To je ustvari jedan elektromotor koji se napaja strujom iz akumulatora. Da bi pokrenuo motor i dao mu izvjesnu turažu da prihvati i dalje sam krene potrebna je prilična snaga. Starter izvuče iz akumulatora za svako startanje prosječno između 150 i 300 ampera. Iz toga vidim kako akumulator može lahko da crkne, ako se vrši suviše često startanje.

Generator ili dinama je mašina koja pretvara mehaničku snagu u električnu. Generator, dakle, ne može uopšte proizvoditi električnu struju ako se ne pokreće nekom vrstom mehaničke snage. U slučaju automobila ovu snagu daje sam automobilski motor. Proizvedena struja je jednosmjerna.

13

LITERATURA

1. ''Motori SUS'' ante kovačić Beograd 1985.2. www.google.com

14

15

Sadržaj:

1. UVOD 1

2. BATERISKO PALJENJE 22.2. Indukcioni kalem 22.2. Prekidač 3

3. AKUMULATOR (BATERIJA) 43.1. Sastavni dijelovi akumulatora 43.2. Rad akumulatora 63.3. Održavanje akumulatora 63.4. Namještanje akumulatora na vozilo 7

4. OPALJAČ (STARTER) 8

5. GENERATOR (DINAMA) 105.1. Regulisanje rada generatora 11

6.ZAKLJUČAK 12

LITERATURA 13

16