Tematika Laborgyakorlatok Alapfogalmak Előadók: Lőrincz Illés rs1.sze.hu/~lorinczi Veres László F előadó,hétfő, 1-2. óra Járművillamosság-elektronika I.

-Oktatási segédlet: Endrődy-Nagy: Gépjármű villamos berendezések Tk. Bp J Schmidt–Rajki–Vincze: Járművillamosság Tk. Bp Tom Denton: Automobile electrical and elect- ronic systems, British Library th edition -Bosch műszaki útmutató füzetek, Maróti kiadó

1. hét Oktatási szünet 2. hét Regisztráció, tantárgy kialakítás, követelmények Laborgyakorlatok időpontjainak megbeszélése Alapfogalmak (villamos, mágneses), Félvezető eszközök alkalmazása gépjárművekben 3. hét Gépjárművek villamos rendszere (villamos hálózat, 42 Voltos rendszer), Áramellátó rendszer (akkumulátorok, jellemzőik, vizsgálatuk) 4.hét09.26.Generátorok szerkezete, működése, Feszültségszabályozás 5. hét10.03.Indító motorok, Egyéb villamos gépek 6. hét10.10.Korszerű járművilágítások Tematika

7. hét10.17.Hibrid és villamos hajtású járművek 8. Hét10.24.Alternatív energia források használata a mai járművekben 9. hét10.31.Munkaszüneti nap 10. hét11.07.Gyújtóberendezések fejlődés története 11. hét hét hét Zárthelyi 14. hét Zárthelyi dolgozat pótlása, pótlaborok Tematika

Labor időpontok

Gyakorlatvezetők: Szakállas Gábor, Kocsis Sz. Szabolcs, Lőrincz Illés Laborok helye: L2-8, L2-4 Járművillamosság-elektronika I.

4-5. hét laborgyakorlat: Áramellátó rendszerek a gyakorlatban (L2-8) 6-7. hét laborgyakorlat: Líthium akkumulátorok vizsgálata (L2-4) 8-9. hét laborgyakorlat: Indítómotorok és mérőműszerek a gyakorlatban (L2-8) Laborgyakorlatok témái

hét laborgyakorlat: 1 kW-os BLDC motor villamos fékpadi vizsgálata (L2-4) hét Alternatív energia források vizsgálata (L2-4) Laborgyakorlatok témái

Szakmai gyakorlat Gépészmérnököknek elektronikus ügyintézés működik. Járműmérnököknek május óta nem. Maradt a kézi ügyintézés, rajtam keresztül. Mailt küldjetek nekem, névvel, szakkal ellátva. Együttműködési megállapodás mintát visszaküldöm. Értelemszerűen kitölteni; céggel, tanszékkel aláíratni. A gyakorlat letelte után hozzám eljuttatni a kb. 5 oldalas beszámolóval együtt. Formátuma a szakdolgozat előírását kövesse. Kis cégekről kérnék egy oldalas bemutatót, leírást. Ne halogassátok sem a gyakorlatot, sem a beszámoló leadását!

Alapfogalmak Járművillamosság-elektronika I.

Járművillamosságtan- elektronika I. 11 Definíciók Villamos áram: töltések rendezett irányú áramlása Iránya: pozitívból negatívba mutat (technikai áramirány) negatívból pozitívba (elektronok valós irányú mozgása - fizikai áramirány) Okozhatja:dörzs elektromosság, hő energia, galván- és indukciós elektromosság

Járművillamosságtan- elektronika I.1 12 Villamos áram hatásai: Hőhatás (ablakfűtés) Elektromágneses (vezető körül mágn. tér) Vegyi (galván elemek) Ívhatás (gyújtógyertya) Élettani (áramütés!!!!!) Fény (izzólámpák)

Járművillamosságtan- elektronika I. 13 Áramerősség Áramerősség: I (A) I=Q/t (vezető keresztmetszetén egységnyi idő alatt átáramló töltésmennyiség) 1 A az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 m távolságban lévő vezető között méterenként 2x10 − 7 N erőt hoz létre.

Járművillamosságtan- elektronika I. 14 Feszültség Feszültség: U (V) U=W/Q az elektromos töltésnek az A pontból a B pontba történő mozgatása során végzett munka (W) és az elektromosan töltött test töltésének (Q) a hányadosával definiált fizikai mennyiség. Egysége: J/C Elektromos potenciál: U(P) nevezzük A tér bármely pontjának (P), egy kitüntetett ponthoz (O) viszonyított feszültségét

Járművillamosságtan- elektronika I. 15 Ellenállás Ellenállás: R (Ohm) R=U/I Ohm-törvény: a vezetőn átfolyó áram erőssége egyenesen arányos a vezető két vége közti feszültséggel Fajlagos ellenállás: R=  l/A Vezetőképesség: G (Siemens)=1/R

Járművillamosságtan- elektronika I. 16 Villamos munka: W=QU=ItU (J) Villamos teljesítmény: P (Watt)=W/t=UI Kapacitás: C(F) C=Q/U (töltés befogadó képesség) a kondenzátorra vitt töltés (Q) és a kondenzátor fegyverzetei közötti feszültség (U) hányadosa. Egysége: C/V, röviden Farad.

Járművillamosságtan- elektronika I. 17 Mágneses indukció: B (T) B=M/NIA Mágneses fluxus: (weber)=BA adott felületen áthaladó indukcióvonalak száma Mágneses térerő: H (A/m) Magnetometer

Járművillamosságtan- elektronika I. 18 B=μH=μ o μ r H, μ o =4π10 -7 Tm/A μ:permeabilitás μ r <<1diamágneses anyag (fa, ezüst) μ r >1paramágneses anyag (Al, Pt, Mg, Ti, Cr, Mn, Mo, W ) μ r >>1ferromágneses anyag (vas, nikkel, kobalt )

Járművillamosságtan- elektronika I. 19 Egyenes tekercsre Egyenes tekercs (szolenoid) mágneses tere: az indukcióvonalak a tekercs belsejében párhuzamos egyenesek - azaz itt homogén a mező. B=μiN/l

Járművillamosságtan- elektronika I. 20 A hiszterézisgörbe által bezárt terület arányos a vasanyag átmágnesezéséhez szükséges energiával. A váltakozó irányú gerjesztéssel elvesző energia, a hiszterézisveszteség, hővé alakul át.hiszterézisvas energiával gerjesztésenergiahő

Járművillamosságtan- elektronika I. 21 Áramjárta vezetőre ható erő: ha áram folyik egy mágneses mezőbe helyezett vezetőben, és az nem párhuzamos az indukcióvonalakkal, akkor a mágneses mező erőt fejt ki a vezetőre F=liB, másképpen F=QvB Jobbkéz szabály (i: hüvelyk- ujj, B: mutatóujj, F: középsőujj)

Járművillamosságtan- elektronika I. 22 Időben változó mágneses mező Mozgási indukció: ha egy vezető az indukcióvonalakat metszve mozog mágneses mezőben, akkor a végei közt feszültség (ha pedig a vezető egy zárt kör, akkor egyúttal elektromos áram) jön létre. Ezt a feszültséget illetve áramot indukált feszültségnek és áramnak nevezzük. Faraday törvény:

Járművillamosságtan- elektronika I. 23 Lenz-szabály: az indukált áram iránya mindig olyan, hogy annak mágneses mezeje akadályozza az indukáló folyamatot Önindukciós együttható: induktivitás (tekercsre)

Járművillamosságtan- elektronika I. 24 Hall effektus U H =R H BI/h Gyújtásvezérlés Indukció, áram és teljesítmény mérés, érintés- mentes

Járművillamosságtan- elektronika I. 25 Tranziens jelenségek Be és kikapcsoláskor T=L/R és W L =Li 2 /2 I max =U/R

Járművillamosságtan- elektronika I. 26 Tekercset kondenzátorral helyettesítve W C =CU 2 /2 Üres kondi rövidzárnak tekinthető Áramot korlátozni kell T=RC Ki és bekapcsolásnál Nagy ugrások lehetnek

Járművillamosságtan- elektronika I. 27 Félvezetők 4 vegyértékű elemek (Si, Ge) Szén is az, egykristálya a gyémánt Dotálással „szennyezzük” Öt vegyértékűvel: As, Sb, P n típusú Három vegyértékűvel: In, Ga, p típusú

Járművillamosságtan- elektronika I H1H 2 He He 2 3 Li Li 4Be4Be 5B5B 6C6C 7N7N 8O8O 9F9F 10 Ne Ne 3 11 N a N a 12Mg12Mg 13 Al Al 14 Si Si 15 P P 16 S S 17 Cl Cl 18 Ar Ar 4 19K19K 20Ca20Ca 21Sc21Sc 22 Ti Ti 23 V V 24 Cr Cr 25 M n M n 26 Fe Fe 27 C o C o 28 Ni Ni 29 C u C u 30 Zn Zn 31 G a G a 32 Ge Ge 33 As As 34 Se Se 35 Br Br 36 Kr Kr 5 37Rb37Rb 3 8 Sr Sr 39Y39Y 40 Zr Zr 41 N b N b 42 M o M o 43 Tc Tc 44 R u R u 45 R h R h 46 Pd Pd 47 Ag Ag 48 Cd Cd 49 In In 50 Sn Sn 51 Sb Sb 52 Te Te 53 I I 54 Xe Xe 6 55Cs55Cs 56Ba56Ba 57La57La * 72 Hf Hf 73 Ta Ta 74 W W 75 R e R e 76 O s O s 77 Ir Ir 78 Pt Pt 79 Au Au 80 Hg Hg 81 Tl Tl 82 Pb Pb 83 Bi Bi 84 Po Po 85 At At 86 Rn Rn

Járművillamosságtan- elektronika I. 29 Dióda Villamos visszacsapó szelep P-n átmenetben a szabad elektronok a p rétegbe diffundálnak, míg a lyukak az n réteget pozitív töltésűvé teszik Záró irányú feszültséget rákapcsolva a potenciálgát nő Nyitó irányban (p-re pozitív, n-re negatív) potenciálgát csökken

Járművillamosságtan- elektronika I. 30 Fajtáik Egyenirányító diódák (Graetz híd) Jel (kapcsoló) diódák Teljesítmény diódák Feszültség stabilizálás (Zéner)

Járművillamosságtan- elektronika I. 31 Graetz-kapcsolás

Járművillamosságtan- elektronika I. 32 Tranzisztorok Három réteg, két átmenet N-p-n ill. p-n-p Három kivezetés (bázis, emitter, kollektor) Bipoláris, térvezérelt Erősítése β=50-200=I E /I B Erősítés növelhető (Darlington kapcsolás) Járműben általában kapcsoló üzemben használjuk (gyors, nagy záró irányú és kicsi nyitó irányú ellenállás)

Járművillamosságtan- elektronika I. 33 Jelölése:

Járművillamosságtan- elektronika I. 34 Tirisztorok Négy réteg n-p-n-p Három kivezetés (p 1, n 2 és p 2,mint gate) P 2 -re nyitó fesz. Tirisztor begyújt Kikapcsolni I A csökken- tésével lehet Vezérlő áram kicsi

Járművillamosságtan- elektronika I. 35 Karakterisztikája

Járművillamosságtan-elektronika I.36 Triac Két tirisztor közös gate-tel Mindkét irányban szabályozható

Köszönöm figyelmeteket!