Tema de casaFIABILITATEA AUTOVEHICULELORPentru un anumit
echipament auto, care va fi ales de student (atentie: sa fie
diferit de al colegilor), realizati urmatoarele:
1. Prezentarea generala a echipamentului;
2. Analiza functionala a echipamentului;
3. Schema constructiva a echipamentului;
4. Prezentarea defectiunilor majore (ce impiedica, total sau
partial, functionarea echipamentului sau pot provoca victime sau
pagube majore);
5. Prezentarea proceselor de defectare ce conduc la aceste
defectiuni
6. Pentru un lot de marime (30 + i), unde i este numarul de
ordine din grupa al studentului, sa se imagineze, cat mai realist,
in cadrul unei incercari complete, valori pentru timpii de
defectare.
7. Determinarea statistica a principalilor indicatori de
fiabilitate (media m, functia de fiabilitate R(t), functia de
nefiabilitate F(t), frecventa defectarilor f(t), rata defectarilor
z(t), media m, dispersia D, deviatia standard coeficientul de
variatie , mediana Me, modul Mo, cuantilele t10%, t50% si t90%.8.
Identificarea modelului matematic pentru fiabilitatea
echipamentului;
9. Determinarea analitica a principalilor indicatori de
fiabilitate (pe baza legii analitice corespunzatoare modelului
mathematic propus);10. Formularea de propuneri pentru imbunatatirea
fiabilitatii (prin modificarea solutiei constructive, a tehnologiei
de fabricatie sau a planului de mentenanta).
UNIVERSITATEA DIN PITETI
FACULTATEA DE MECANIC I TEHNOLOGIE
FIABITILATE
-tem-
ANALIZA SISTEMULUI DE NCRCARE A BATERIEIStudent: Neacsu
Dragos-Constantin
Specializarea: AR
AN: III ( 321 )
INTRODUCERECUPRINS1. Prezentarea generala a
echipamentului................................................................................42.
Analiza functionala a
echipamentului..................................................................................53.
Schema constructiva a
echipamentului................................................................................64.
Prezentarea defectiunilor majore (ce impiedica, total sau partial,
functionarea echipamentului sau pot provoca victime sau pagube
majore).............................................75. Prezentarea
proceselor de defectare ce conduc la aceste
defectiuni...................................76. Pentru un lot de
marime (30 + i), unde i este numarul de ordine din grupa al
studentului, sa se imagineze, cat mai realist, in cadrul unei
incercari complete, valori pentru timpii de
defectare...............................................................................................................................87.
Determinarea statistica a principalilor indicatori de fiabilitate
(media m, functia de fiabilitate R(t), functia de nefiabilitate
F(t), frecventa defectarilor f(t), rata defectarilor z(t), media m,
dispersia D, deviatia standard coeficientul de variatie , mediana
Me, modul Mo, cuantilele t10%, t50% si
t90%................................................................................88.
Identificarea modelului matematic pentru fiabilitatea
echipamentului.............................149. Determinarea
analitica a principalilor indicatori de fiabilitate (pe baza legii
analitice corespunzatoare modelului mathematic
propus)...............................................................15Bibliografie........................................................................................................................101.
PREZENTAREA GENERAL A ECHIPAMENTULUI
ALTERNATORUL
Datorit dezvoltrii fr precedent a sistemelor electronice ale
automobilelor moderne, consumul de energie electric a acestor
sisteme este semnificativ i n continu cretere. Sistemul de ncrcare
cu energie electric al automobilului trebuie s suporte acest consum
i n acelai timp s ncarce bateria de acumulatori.
Alternatorul este componenta principal a sistemului de generare
i ncrcare de curent electric al automobilului.
Alternatorul este o main electric de curent alternativ,
trifazat. Acesta este antrenat de motorul termic, prin intermediul
curelei de accesorii. n funcie de sistemele electronice din dotarea
unui automobilul, consumul de energie electric maxim poate ajunge
la valori de 1.7 2 kW. Alternatorul trebuie s fie capabil s produc
acest energie i n plus s ncarce bateria de acumulatori.
Un alternator este un dispozitiv electromecanic care convertete
energia mecanic n energie electric sub form de curent
alternativ.
Cele mai multe alternatoare folosesc un cmp magnetic rotativ,
dar alternatoarele liniare de curent alternativ sunt rar folosite.
n principiu, orice generator electric de curent alternativ poate fi
numit un alternator, dar de obicei cuvntul se refer la mici
dispozitive rotative acionate de motoarele automobilelor i alte
motoare cu ardere intern. Alternatoarele din centralele electrice
care sunt puse n micare de fora aburului sunt numite
turbo-alternatoare.
2. ANALIZA FUNCTIONALA A ECHIPAMENTULUI
Pornire motor termic Motor termic autonom
La pornirea motorului bateria de acumulatori alimenteaz att
consumatorii electrici ai automobilului ct i electromotorul
(demarorul). Dup ce motorul devine autonom, alternatorul preia
funcia de furnizor de energie electric pentru consumatori, ncrcnd n
acelai timp i bateria de acumulatori.
Majoritatea automobilelor moderne sunt echipate cu alternatoare
cu rotor cu poli n form de gheare. Rotorul produce un cmp magnetic
alternant care induce n statorul alternatorului un curent electric
sinusoidal.Pentru a produce tensiune electric n nfurrile statorului
este nevoie de un cmp magnetic rotitor. Acest cmp magnetic este
produs de rotor. Poziionat pe un arbore, rotorul conine o nfurate
rotoric i o pereche de poli n form de gheare. Fiecare pereche de
gheare succesive formeaz doi magnei apareni (N-S) care genereaz un
cmp magnetic. Pentru a avea un randament superior rotorul conine de
la 12 pn la 16 poli. nfurarea rotorului este alimentat cu energie
electric prin intermediul unor inele colectoare. Acestea sunt din
bronz i sunt n contact cu dou perii din grafit. n funcie de
tensiunea de alimentare a rotorului se variaz intensitatea cmpului
magnetic i implicit a tensiune electrice produse de alternator.
Principiul de funcionare este relativ simplu. Cmpul magnetic
generat de rotor va produce pe fiecare faz a statorului un curent
electric sinusoidal. n animaia de mai sus, pentru a nelege modul de
funcionare, rotorul este reprezentat cu 2 poli (N-S) iar statorul
cu doar 3 nfurri. n realitate, pentru creterea randamentului
alternatorului, rotorul conine minim 12 poli iar statorul are
nfurri multiple ce alterneaz ntre cele 3 faze (A, B i C).
Curentul electric produc de nfurrile statorului alternatorului
3. SCHEMA CONSTRUCTIVA A ECHPAMNETULUI
4. PREZENTAREA DEFECTIUNILOR MAJOREDac echipamentul de ncrcare
se defecteaz acesta nu mai este capabil sa rencarce bateria acest
lucru ducnd la deteriorarea ei.Iat cteva defeciuni ce pot aprea la
acest echipament n special la alternator:
- ruperea curelei ce antreneaz alternatorul;
- defectarea rulmentului ce ajut la nvrtirea normal a
rotorului;
- fulia alternatorului este desprins de acesta;
- defectarea puntei redresoare cu diode;
- apare un scurt circuit ntre lamelele alternatorului;
- se uzeaz crbunii alternatorului
5. PREZENTAREA PROCESELOR DE DEFECTARE CE CONDUC LA ACESTE
DEFECIUNI
Ruperea curelei ce antreneaz alternatorul se datoreaz faptului
ca aceasta n timp se uzeaz. Cureaua trebuie schimbat la un anumit
interval de timp sau un numr de kilometri parcuri sau dac pe
aceasta apar fisuri. Prin ruperea curelei, alternatorul nu mai este
antrenat, n concluzie bateria nu se mai ncarc ducnd la
incapacitatea de a mai putea porni motorul.
Rotorul se nvrte uniform datorit rulmentului pe care este
montat. Dac acest rulment cedeaz, rotorul nu mai este capabil s se
nvrt, acest lucru ducnd la defectarea alternatorului. Rulmentul se
poate defecta din cauza acumularii de impuriti i din cauza cldurii
excesive.
Fulia alternatorului pe care este montat curea se poate slbi sau
se poate desprinde de acesta. Aceast defectare produce i zgomote
mari.Alternatorul conine o punte redresoare cu diode. Acestea sunt
capabile de a transforma curentul alternative n curent continuu.
Daca diodele se stric i nu mai sunt capabile de a modifica
curentul, atunci i alternatorul se defecteaz i nu mai este capabil
de a ncrca bateria.
Toate defeciunile care apar la alternator duc la un singur
efect, acesta fiind ca alternatorul nu mai este capabil s ncarce
bateria. Daca bateria unui autovehicul nu este n parametrii
corespunztori nu putem pornii automobilul.
6. Pentru un lot de mrime (30 + i), unde i este numrul de ordine
din grup al studentului, s se imagineze, ct mai realist, n cadrul
unei ncercri complete, valori pentru timpii de defectareNumrul de
ordine i=2
Mrimea lotului 30+2=32
Pentru un lot de 32 echipamente de ncrcare a bateriei consider
timpii de funcionare n plaja de valori de la 0.100000km, aceast
perioad reprezentnd garania produsului oferit de fabricant.
7. Determinarea statistic a principalilor indicatori de
fiabilitate (media m, funcia de fiabilitate R(t), funcia de
nefiabilitate F(t), frecvena defectrilor f(t), rata defectrilor
z(t), media m, dispersia D, deviaia standard coeficientul de
variatie , mediana Me, modul Mo, cuantilele t10%, t50% si t90%.a)
Funcia de fiabilitate R(t)R(t)- numit i sperana de funcionare a
produsului exprim probabilitatea ca la momentul t produsul s se
afle n stare de funcionare (s nu se fi ajuns la momentul defectrii
T)
R(t)= P(t -(1/10)*Me = ln0,5 => Me = 0,69*404 = 1766400km
j) Modulul Mo
Mo- reprezint timpul celei mai frecvente valori ale distribuiei
pentru care prezint un maxim
Mo = 1766400
k) Cuantilele, t10%, t50% i t90%
Cuantilele tc reprezint valoarea timpului la care s-au defectat
c% produse
t10%=?
R(t10%)= 0,9 => e-40^-4 *t10% = 0,9 => -40-4*t10% = ln0,9
=> -40-4*t10% = -0,1053
t10% = 0,1053*404 = 269568 km
t50%=?
R(t50%)= 0,5 => -40-4*t50%= ln0,5 => t50% = 0,6931*404 =
1766400 km
t90%=?
R(t90)= 0,1 => -40-4*t90% = ln0,1 => t90% = 2,302*404 =
5893120 km8. Identificarea modelului matematic pentru fiabilitatea
echipamentuluiAvnd n vedere graficele rezultate mai sus ale lui
f(t) i R(t), F(t) putem adopta modelul matematic legea lui
Gauss.
R(t-to) = e-(t-to) = e-40000(100000-40000) 9. Determinarea
analitic a principalilor indicatori de fiabilitate (pe baza legii
analitice corespunzatoare modelului matematic propus)
BIBLIOGRAFIE
1. Boroiu A., Notie de cursFuncia de fiabilitate R(t).
t
R
1
0
t
R, F
1,0
0,5
0
R(t-to) F(t-to)
t
16